Як сильна короткозорість змінює обробку емоцій у мозку

Під час сканування вони не користувалися окулярами чи контактними лінзами й підтвердили, що фільми виглядають суттєво розмитими. Для порівняння вчені використали дані 15 людей з нормальною гостротою зору, зібрані раніше на тому ж томографі за тим самим протоколом. Такий перехресний дизайн дозволяє виявити відмінності між групами, але не доводить, що саме короткозорість їх спричинила.

Кожен учасник двічі з інтервалом у тиждень переглядав два 15-хвилинні фрагменти: трилер із фільму «Закляття 2» та мальовничий ролик Time Scapes. У жодному з кліпів не було діалогів, щоб мінімізувати вплив мовної обробки на результати.

Дослідники реєстрували BOLD-сигнал за допомогою 3-теслового МРТ-сканера та аналізували два показники: внутрішньоіндивідуальну синхронність (наскільки схожою є активність мозку однієї людини під час першого й другого перегляду) та функціональну зв’язність мигдалеподібного тіла з іншими ділянками мозку. Додатково враховували базові аудіовізуальні характеристики стимулів: яскравість, контраст, рух, просторову частоту, енергію звуку та спектральні параметри.

Менше стабільності в зорі, більше — у звуці

Найвиразніші відмінності між групами стосувалися саме стабільності реакцій. Учасники з нормальним зором мали значно вищу внутрішньоіндивідуальну синхронність, ніж люди з високою короткозорістю, у первинній зоровій корі та низці інших ділянок.

Під час трилера перевага групи з нормальним зором була особливо широкою: вона охоплювала орбітофронтальну кору, прекунеус, таламус, нижню лобову звивину та інсулу. Для мальовничого фільму просторовий масштаб відмінностей був меншим, але тенденція зберігалася. Це означає, що люди з високою короткозорістю не відтворювали точно ту саму послідовність нейронної активності при повторному перегляді, як це робили учасники з нормальним зором.

Автори трактують знижену синхронність як ознаку менш стабільної та більш індивідуально варіативної реакції на візуально деградований матеріал, а не як свідчення гіршого розуміння емоційного змісту.

У слухових ділянках картина була протилежною. У групи з високою короткозорістю внутрішньоіндивідуальна синхронність у первинній слуховій корі була значно вищою, ніж у людей з нормальним зором. Інакше кажучи, активність, пов’язана зі звуком, залишалася більш послідовною від одного перегляду до іншого, тоді як зорові реакції ставали менш узгодженими.

Дослідники описують це як міжмодальну компенсацію: відносно збережений сенсорний канал (слух) може підтримувати цілісну перцептивну й емоційну обробку, коли візуальні деталі важко розрізнити. Водночас це лише асоціація: учасників не тестували на те, наскільки свідомо вони покладалися на звук чи наскільки точно виявляли події за аудіодоріжкою.

Мигдалеподібне тіло та зсув до дорсального потоку

Аналіз зв’язності мигдалеподібного тіла показав, що зміни залежать і від змісту фільму, і від повторного перегляду. Під час обох переглядів трилера учасники з високою короткозорістю мали сильнішу функціональну зв’язність між мигдалеподібним тілом і ділянками дорсального зорового потоку, ніж люди з нормальним зором.

Дорсальний потік — це мережа, що підтримує просторову обробку, аналіз руху та зорово керовані дії. Він більше покладається на грубу, низькочастотну просторову інформацію, яка менше страждає від розмиття. Посилене «співпрацювання» мигдалеподібного тіла з цим шляхом супроводжувалося також сильнішою зв’язністю з аудиторними та префронтальними ділянками.

Такі спостереження узгоджуються з гіпотезою, що коли загрозливі візуальні деталі неможливо чітко розгледіти, мозок віддає перевагу ширшій, потенційно ефективнішій оцінці небезпеки, а не детальному розпізнаванню кожної ознаки.

Мальовничий фільм дав іншу часову картину. Під час першого перегляду в учасників з високою короткозорістю зв’язність мигдалеподібного тіла була підсилена як із дорсальним, так і з вентральним зоровими потоками. Вентральний потік більше відповідає за детальну ідентифікацію об’єктів і сцен та залежить від високочастотної просторової інформації, яку розмиття особливо спотворює.

На другому перегляді перевага дорсального потоку зберігалася, тоді як зв’язність із вентральним потоком помітно зменшилася. Це вказує на станозалежне «перезважування»: після повторного впливу розмитого контенту емоційна обробка стає менш залежною від детального аналізу вентрального потоку й більш стійко спирається на дорсальний шлях.

Контрольні аналізи з використанням парагіпокампальної ділянки місць та первинних сенсорних кор як «насіннєвих» зон не відтворили специфічних відмінностей між зоровими потоками. Це свідчить, що ефект зосереджений саме в емоційній мережі навколо мигдалеподібного тіла.

Більше суб’єктивності в емоційних реакціях

Дослідження також виявило, що в групі з високою короткозорістю зменшилося розділення між спільними для всіх і індивідуально специфічними реакціями мигдалеподібного тіла. Вчені описували «консенсусний» компонент як середню часову криву активності мигдалеподібного тіла всіх інших учасників і «ідосинкратичний» — як власну відповідь кожної людини.

У людей з нормальним зором повторний перегляд раніше демонстрував чітке розмежування між цими двома типами патернів: загальностимульними та більш індивідуальними, пов’язаними з особистим досвідом. У групі з високою короткозорістю під умовою розмиття це розділення було значно ослаблене або відсутнє.

Автори інтерпретують це як ознаку того, що деградована зорово-сенсорна інформація «знизу вгору» може змушувати мозок сильніше покладатися на «згори вниз» процеси та суб’єктивний досвід під час інтерпретації стимулів. Таким чином, результати ставлять під сумнів просту модель, за якої чітко видимі загрози автоматично викликають однакові нейронні реакції в усіх глядачів.

Обмеження та наступні кроки

Кілька чинників обмежують висновки роботи. Учасників з високою короткозорістю сканували лише без оптичної корекції, тож неможливо чітко відокремити негайну реакцію на розмиття від можливих довготривалих адаптацій, пов’язаних із хронічною короткозорістю.

Хоча придатність до участі підтверджували за медичними записами, некориговану гостроту зору безпосередньо в сканері не вимірювали, тому ступінь суб’єктивного розмиття міг відрізнятися між людьми. Вибірка була відносно невеликою, і додатковий аналіз показав, що дослідження мало достатню потужність переважно для виявлення великих ефектів, але не дрібніших.

Більшість учасників були молодими дорослими, а стимулів було лише два — один загрозливий і один мальовничий. Отже, результати можуть залежати від конкретних фільмів, емоційного контексту та стилю монтажу й поки що не можуть бути узагальнені на інші вікові групи чи емоції, такі як радість, відраза чи смуток.

Оскільки дослідники не вимірювали точність виявлення загроз, час реакції, інтенсивність емоцій чи успішність розпізнавання, виявлені нейронні патерни не можна однозначно назвати ані адаптивними, ані шкідливими. Перехресне порівняння груп також показує лише зв’язок, а не причинність.

Автори припускають, що подібна компенсація може виникати й за інших форм погіршення зору — наприклад, при катаракті, помутнінні рогівки чи некоригованих рефракційних вадах. Однак це дослідження не включало такі групи й не дає підстав для клінічних рекомендацій.

Найочевиднішим наступним кроком вони називають експеримент, де порівнюватимуть людей з нормальним зором із штучно розмитим зображенням, учасників із високою короткозорістю в їхній звичній оптичній корекції та тих самих людей без корекції. Порівняння отриманих патернів зв’язності з реальною точністю виявлення загроз і часом реакції допоможе з’ясувати, чи є зсув мозку до звуку та дорсальної обробки корисним, шкідливим або залежним від ситуації.

Як сильна короткозорість змінює обробку емоцій у мозку з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com