Почему мы воспринимаем мир, как коктейльную вечеринку? Потому что мозг выходит из чата каждые 20 миллисекунд

Учёные из Бременского университета впервые показали, что не только сила и содержание сенсорного сигнала, но и точный момент его поступления в нервные клетки определяет, как он будет обработан мозгом. Исследование раскрывает фундаментальный механизм внимания и объясняет, каким образом мозг выделяет значимую информацию из огромного потока раздражителей.

Как внимание "настраивает" мозг

Известно, что мы лучше воспринимаем то, на чём сосредоточены. Классический пример — эффект коктейльной вечеринки: в шумной комнате мы можем следить за одной беседой, в то время как остальные звуки становятся будто бы тише.

"В обстановке, полной голосов, музыки и фонового шума, мозгу удаётся сосредоточиться на одном голосе. Остальные шумы объективно не тише, но воспринимаются в этот момент слабее", — пояснил исследователь мозга Эрик Дребиц.

По словам учёного, приоритетная обработка информации критически важна для выживания. Когда мы, например, переходим улицу и внезапно замечаем машину, мозг мгновенно переключает внимание на этот объект, игнорируя второстепенные раздражители.

Роль времени в обработке сигналов

Команда нейробиологов под руководством Андреаса Крайтера и Эрика Дребица доказала: эффективность обработки зависит от того, попадает ли сигнал в "чувствительное окно" активности нейронов.

Нервные клетки работают ритмично — каждые 10-20 миллисекунд они проходят циклы повышенной и пониженной восприимчивости. Сигнал, поступивший вблизи пика активности, способен изменить работу нейронов. Если же он приходит слишком рано или поздно — остаётся незамеченным.

Внимание синхронизирует эти процессы так, чтобы важные стимулы попадали именно в "правильное" временное окно.

Эксперименты на макаках

Чтобы доказать этот принцип, исследователи проводили опыты с макаками-резусами — их зрительная кора близка по организации к человеческой. Животные выполняли визуальные задания, пока учёные подавали слабые электрические сигналы в область V2 мозга, не связанные с задачей.

Эти тестовые стимулы влияли на активность следующей области (V4) только тогда, когда совпадали с фазой повышенной восприимчивости. Более того, они меняли поведение животных: реакции становились медленнее, увеличивалось число ошибок.

Это означало, что мозг включал "пустые" сигналы в обработку, если они попадали в нужное временное окно.

Значение открытия

Результаты исследования создают основу для более точных моделей работы мозга и объясняют, как информация фильтруется ещё до того, как становится частью восприятия и поведения.

"Результаты создают основу для разработки более точных моделей мозга. Они показывают, как информация отбирается и приоритизируется, прежде чем она приводит к восприятию, обучению и поведению", — отметил Эрик Дребиц.

Эти знания имеют значение не только для фундаментальной науки. Они помогут в медицине — при изучении болезней, связанных с нарушением внимания и обработки информации (например, болезнь Альцгеймера или СДВГ), а также в технологиях. Интерфейсы "мозг-компьютер" и системы искусственного интеллекта смогут использовать принципы временной координации для более надёжного взаимодействия и эффективной обработки данных.