Оптические иллюзии в глазах мухи

Оптические иллюзии в глазах мухи

Почему люди воспринимают движение в некоторых статических изображениях, озадачило не только тех, кто видит эти оптические иллюзии, но и нейробиологов, которые пытались объяснить это явление. Теперь нейробиологи из Йельского университета нашли некоторые ответы в глазах мух, сообщают они 24 августа в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Оказывается, мухи обманывают оптические иллюзии так же легко, как и людей.

«Было интересно обнаружить, что мухи воспринимают движение в статических изображениях так же, как и мы», – сказал Дэймон Кларк, доцент кафедры молекулярной, клеточной биологии и биологии развития, а также физики и нейробиологии Йельского университета.

Маленький мозг мух позволяет легко отслеживать активность нейронов их зрительной системы. Два сотрудника лаборатории Кларка, Маргарида Агрочао и Риосуке Танака, представили мухам оптические иллюзии [см. Ссылку на видео ниже]. Затем они измерили поведение мух, чтобы проверить, воспринимают ли насекомые движение в этой оптической иллюзии так же, как люди. Мухи инстинктивно поворачивают свое тело в сторону любого предполагаемого движения; при представлении оптической иллюзии мухи вращались в том же направлении, что и движение, которое люди воспринимают в образце.

В то же время исследователи изучили определенные типы нейронов, которые управляют обнаружением движения у мух, и обнаружили паттерн ответов, создаваемый статическим паттерном. Включая и выключая те же самые нейроны, исследователи смогли изменить восприятие мухами иллюзорного движения. Отключив два типа нейронов, обнаруживающих движение, они полностью устранили иллюзию. Выключив только один из двух типов, они создали мух, которые воспринимали иллюзорное движение в противоположном направлении, чем при активном обоих нейронах. Основываясь на этих данных, исследователи предположили, что оптическая иллюзия возникает из-за небольшого дисбаланса в том, как различные типы детекторов движения влияют на то, как мухи реагируют или не реагируют на иллюзии.

Поскольку существует сходство между обработкой изображений мух и людьми, исследователи разработали эксперименты, чтобы проверить, применима ли теория, разработанная для мух, к людям. Они попросили 11 участников рассказать им о движении, которое они видели в визуальной иллюзии. Эти эксперименты показали – что неудивительно – что зрительные системы человека сложнее, чем у мух, но результаты показали, что подобный механизм лежит в основе этой иллюзии движения у людей.

«Последний общий предок мух и людей жил полмиллиарда лет назад, но эти два вида развили схожие стратегии восприятия движения», – сказал Кларк. «Понимание этих общих стратегий может помочь нам более полно понять зрительную систему человека».


Источник истории:

Материалы предоставлены Йельским университетом . Оригинал написан Биллом Хэтэуэем. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.


Связанные мультимедиа :


Ссылка на журнал :

  1. Маргарида Агрочао, Риосуке Танака, Эмилио Салазар-Гатзимас, Дэймон А. Кларк. Механизм аналогичного иллюзорного восприятия движения у мух и человека . Труды Национальной академии наук , 2020; DOI: 10.1073 / pnas.2002937117