Skąd mózg wie, że coś należy do nas

Własny kubek lub telefon rozpoznajemy jako coś więcej niż przedmiot o znajomym kształcie. Badanie naukowców Uniwersytetu Jagiellońskiego przybliża odpowiedź na pytanie, jak mózg rozpoznaje własne przedmioty i odróżnia je od cudzych. Wyniki wskazują na współpracę obszarów przetwarzających obraz z tymi, które uwzględniają jego związek z nami.

Jak widziany obraz nabiera osobistego znaczenia?

Na wspólnym biurku mogą leżeć dwa podobne notesy, ale tylko jeden od razu uznajemy za swój. Rozpoznanie koloru okładki czy formatu to część tego zadania, do której dochodzi wiedza o naszej relacji z przedmiotem. Codzienna pewność, że coś jest „moje”, kryje zatem pytanie o to, jak widziany obraz nabiera osobistego znaczenia.

Zajęli się nim Ilona Kotlewska, Bartłomiej Panek, Krzysztof Bielski i Dariusz Asanowicz z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Ich pracę opublikowano w czasopiśmie „Cortex”, a 3 listopada omówił ją serwis Nauka w Polsce. Naukowcy zestawili rozpoznawanie własnych przedmiotów z rozpoznawaniem własnej twarzy, poszukując wspólnych i odrębnych elementów tych procesów.

Jak mózg rozpoznaje własne przedmioty

W dwóch eksperymentach uczestniczyło tych samych 30 osób. Oglądały obrazy twarzy i przedmiotów, klasyfikując je jako własne albo cudze. Tak przygotowane zadanie pozwalało porównywać reakcje związane zarówno z rodzajem obrazu, jak i z jego odniesieniem do osoby badanej.

Badacze wykorzystali elektroencefalografię, czyli EEG, oraz funkcjonalny rezonans magnetyczny, określany skrótem fMRI. Pierwsza metoda pozwala śledzić szybkie zmiany aktywności elektrycznej mózgu, druga pomaga wskazywać obszary uczestniczące w wykonywaniu zadania. Połączenie obu perspektyw umożliwia opisanie, gdzie zachodzą badane procesy i jak zmieniają się w czasie.

Opisując wyniki dla Nauki w Polsce, dr Ilona Kotlewska zwróciła uwagę na wieloetapowość rozpoznawania tego, co własne. Reakcje obejmują analizę wzrokową, identyfikację przedmiotu, informacje o jego zastosowaniu i związanych z nim doświadczeniach. Poszczególne elementy tego procesu pozostają ze sobą w dynamicznym związku.

Własna twarz i własny telefon

Analiza fMRI wskazała cztery obszary prawej półkuli wykazujące aktywność związaną z rozpoznawaniem własności, zarówno w przypadku twarzy, jak i przedmiotów. Znajdowały się one w częściach skroniowej, czołowej i ciemieniowej mózgu. Każdy tworzył przy tym własną sieć powiązań z innymi obszarami.

Autorzy opisują wyniki za pomocą modelu, w którym wyspecjalizowane drogi przetwarzania obrazów współdziałają z bardziej ogólnymi mechanizmami odnoszenia informacji do siebie. Rozpoznawanie twarzy zachowuje więc swoją specyfikę, a zarazem korzysta z procesów istotnych również przy rozpoznawaniu należących do nas rzeczy. Wspólne jest osobiste znaczenie bodźca, podczas gdy jego wygląd wymaga odmiennej analizy wzrokowej.

Wyniki EEG uzupełniły ten obraz o wymiar czasowy. Zmiany związane z rozpoznawaniem tego, co własne, obejmowały aktywność obszarów wzrokowych i czołowych oraz ich współdziałanie. Poczucie własności wyłania się w tym ujęciu z przebiegu całego procesu, który angażuje kilka struktur i zmienia się wraz z przetwarzaniem informacji.

Przedmioty w przestrzeni naszego „ja”

Szersze tło tych pytań przedstawiała już Ilona Kotlewska-Waś w opisie wcześniejszego projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Zwracała uwagę, że informacje odnoszące się do nas łatwiej przyciągają uwagę, podobnie jak własne imię usłyszane wśród rozmów innych ludzi. Pytała również, w jakim stopniu przedmioty codziennego użytku można włączyć w koncepcję rozszerzonego „ja”, obejmującego rzeczy związane z naszą osobą.

W takim ujęciu przedmiot ma rozpoznawalny wygląd, ale towarzyszy mu także historia używania i osobistych skojarzeń. Notes może przypominać o zapisanych planach, zegarek o osobie, od której go otrzymaliśmy, a klucze o miejscu, do którego wracamy. To przykłady pokazujące, dlaczego pytanie o rozpoznawanie własności prowadzi do badania relacji między percepcją, pamięcią i znaczeniem.

Zbliżone pytania o granice własnego „ja” pojawiają się w badaniach nad poczuciem własności ciała. W tym przypadku naukowcy analizują między innymi łączenie informacji wzrokowych i dotykowych, dzięki któremu odczuwamy daną część ciała jako własną. Zestawienie obu kierunków badań pokazuje, jak wiele różnych zadań kryje się za codziennymi słowami „ja” i „moje”.

Badanie zespołu z Krakowa przybliża jeden z tych procesów: odnoszenie widzianych twarzy i przedmiotów do własnej osoby. Na biurku nadal widzimy zwyczajny notes, ale jego rozpoznanie angażuje współpracę kilku obszarów mózgu. Za pozornie prostym wskazaniem „ten jest mój” stoi połączenie obrazu z informacją o tym, jakie ma on dla nas znaczenie.

NZ