Две системы зрения и их движения глаз: эксперимент с фиксациями как событиями и сверхбыстрой фМРТ примиряет соперничающие взгляды
Исследования активного зрения человека в естественном окружении свидетельствуют о существовании двух классов движений глаз, проявляющихся в амбиентных и фокальных зрительных фиксациях. Это различие напоминает анатомическое разделение двух «потоков» переработки зрительной информации, связанных, соответственно, с локализацией (дорсальная система) и идентификацией (вентральная система) объектов. Однако прямая проверка такой связи оказалась затруднительной в силу недостаточной разрешающей способности используемых методов неинвазивной визуализации активности мозга. В рамках другой гипотезы эти поведенческие наблюдения были объяснены латерализацией механизмов глобального и локального модусов зрительного внимания в структурах правого и левого полушарий. Таким образом, есть два альтернативных нейрофизиологических объяснения одних и тех же паттернов движений глаз в похожих условиях. Цель исследования - проверка правомерности приведенных объяснений с помощью новых экспериментальных подходов. Материалы и методы. В экспериментах приняли участие 13 здоровых испытуемых (правши в возрасте от 21 до 31 года, среди них 8 женщин) без истории неврологических заболеваний, с нормальным или скорректированным до нормального зрением. Использование фиксаций в качестве событий (метод FIBER, fixation-based event-related) совместно со сверхбыстрым мультиполосным протоколом фМРТ обеспечило беспрецедентно высокую пространственную и временнýю точность измерения функциональной активности мозга во время свободного рассматривания сложных изображений. Нами контролировались влияние задачи восприятия домов и лиц, специализация областей мозга и категориальная принадлежность рассматриваемых объектов. Результаты. Полученные результаты неожиданно подтвердили обе соперничающие точки зрения. В соответствии с нашим ранним предположением амбиентные фиксации сопровождались активацией структур мозга, относящихся к дорсальной зрительной системе, тогда как фокальные фиксации совпадали по времени с активацией структур вентральных отделов мозга. Вместе с тем вторая гипотеза также получила несомненное подтверждение. Так, основные активированные структуры дорсального потока были расположены в правом полушарии, а структуры вентральных областей преимущественно, хотя и не исключительно - в левом полушарии или, по крайней мере, связаны с ним контрлатеральными связями. Заключение. Впервые продемонстрирована контрастная латерализация двух основных макромасштабных механизмов мозга, участвующих в зрительном восприятии и регуляции движений глаз при свободном рассматривании сложных изображений. Такой вывод ставит ряд дальнейших вопросов о взаимодействии этих механизмов и связи их с другими формами асимметрии, обнаруженными на разных уровнях эволюционной организации мозга человека.