Vědci z Výzkumné skupiny Milana Brázdila z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně přispěli k výzkumu toho, jak mozek zpracovává vizuální vjemy a jak to ovlivňuje naše vědomí. Získali tak nové nástroje k hodnocení pacientů, u nichž se nelze spolehnout na slovní odpovědi. O výsledcích studie, kterou zveřejnil prestižní magazín Nature Communications, informovala lékařská fakulta na svých webových stránkách.

Brněnský tým využil ke studiu lidského vědomí analýzu EEG signálů

V jaké své části mozek „sbírá důkazy“ pro to, co vidíme, jak je tento proces závislý na našich reakcích a jak ho ovlivňuje naše sebejistota? Na tyto základní otázky se zaměřil mezinárodní výzkum, do něhož se zapojila i tým Milana Brázdila z brněnského Centra neurověd při Masarykově univerzitě. Ve své studii vědci navázali na vůbec první práci toho druhu na světě z roku 2001, v níž brněnský tým využil ke studiu lidského vědomí analýzu EEG signálů registrovaných speciálními elektrodami přímo z lidského mozku. Nyní popsali, jakou roli při našem vnímání sehrává zraková oblast mozku, a doložili, že jeho základ je hluboce vizuální.

Zraková oblast mozku se dělí na dvě části

Zraková oblast mozku zpracovává vše, co vidíme, od barev a tvarů, přes psaný text až po vysoce komplexní obrazy. Dělí se přitom na dvě hlavní části – ventrální (určuje co vidíme) a dorsální (určuje pohyb a prostory, tedy kde to vidíme). Dojde-li k poškození oblasti, může nastat stav, že nemocný sice vidí, ale není schopen viděné objekty pojmenovat.

Za aktivní rozhodovací centrum označili už ventrální část

Dosud se předpokládalo, že ventrální část je pouze takzvaným pasivním detektorem, který registruje obrazy a posílá je do vyšších zrakových center. Vědci však doložili, že už na této úrovni mozek nejen „sbírá důkazy“, ale že už ve ventrální zrakové oblasti probíhá aktivní analýza signálu, určující, zda je dostatečně silný na to, aby vznikl náš vjem, že skutečně něco vidíme. „Naše data ukazují, že aktivním rozhodovacím centrem, které nám dodává pocit, že něco vidíme, je už ventrální zraková oblast,“ uvedl k výsledkům studie Robert Roman z I. neurologické kliniky Fakultní nemocnice u svaté Anny.

Při výzkumu pracovali s epileptiky

Vědci pracovali s pacienty s epilepsií, jimž lékaři kvůli léčbě zavedli elektrody přímo do mozku. Prezentovali jim slabě viditelné obrazy obličejů kryté vizuálním šumem, přičemž pacienti měli zmáčknout tlačítko, jakmile obraz obličeje rozpoznali. Při plnění tohoto úkolu sledovali jejich mozkovou aktivitu. Ukázalo se, že akumulace důkazů se objevuje rychleji u rychlých reakcí, nicméně podobný vzorec se aktivoval i tehdy, kdy si dotyčný myslel, že vidí obličej, který se na obrázku ve skutečnosti nenacházel.

Signál v mozku startuje už ve zrakové oblasti

Předchozí výzkumy naznačovaly, že tyto procesy probíhají spíš v čelních nebo tzv. parietálních oblastech mozku, v nichž se rozhodujeme a plánujeme reakce (mačkání tlačítka). Zjištění, že signál v mozku startuje už ve zrakové oblasti a funguje i bez jakéhokoliv zadání, dokládá, že se váže na samotné vidění, ne na odpověď. Jde o vítané doplnění studií o neurální podstatě fungování našeho vědomí, které často měří jen pozornost nebo motorickou přípravu, ne čistý vjem.

Studie tak poukazuje na vizuální základ našeho vědomého vnímání

„Podobné signály lze potenciálně zachytit i neinvazivně s pomocí EEG či MEG, a takové markery vědomého vnímání mohou výhledově posloužit jako nové nástroje k hodnocení stavu pacientů, u nichž se nelze spoléhat na verbální odpověď, například v bezvědomí. Výsledky vycházející z reálných klinických dat nám zároveň otevírají cestu k lepšímu mapování mozkových sítí při epileptochirurgických operacích,“ shrnul výsledky výzkumu přednosta I. neurologické kliniky svatoanenské nemocnice Milan Brázdil.