Предпочтение маленьких объектов сформировалось с возрастом

В отличие от взрослых, которые лучше распознают движение мелких объектов, младенцы в возрасте от трех до четырех месяцев отдают предпочтение объектам большего размера. Это выяснили японские ученые, которые провели эксперимент с участием 60 младенцев в возрасте от трех до восьми месяцев и выяснили, что механизм подавления окружения зрительной системы, который блокирует восприятие объектов больше зрительного поля у взрослых, формируется примерно в полугодовалом возрасте. Работа опубликована в журнале Current Biology.

Реакция на стимул — как нейрофизиологическая, так и ее поведенческое проявление — зависит от характеристик этого стимула. Хорошо это заметно в работе зрительной системы: поле зрения человека достаточно ограничено, из-за чего при наблюдении за большими объектами возникает так называемое подавление окружения (англ. surround suppression), при котором активность нейронов некоторых участков зрительной коры снижается. Именно поэтому различные визуальные аспекты сравнительно мелких объектов (движение и его направление, текстура и другие) человеком воспринимаются лучше, чем те же самые аспекты объектов больше.

При этом непонятно, является ли подобный механизм работы зрительной коры врожденным или же он формируется в процессе раннего развития. Выяснить это решили ученые под руководством Юсуке Накашимы (Yusuke Nakashima) из Университета Чуо. В их исследовании приняли участие 60 детей в возрасте от 3 до 8 месяцев, которых разделили на три группы по возрасту.

Во время эксперимента детям показывали круги из контрастных линий, которые двигались либо вправо, либо влево. Сначала, в течение 700 миллисекунд, круг был один, а затем, через полминуты, их уже было два: направление одного круга было таким же, как у первого, а у второго — обратным. Круги были разных размеров и занимали либо четыре (маленькие), либо восемь (большие) градусов зрительного поля. 

Реакцию детей при наблюдении за кругами записывали на видео, на основе которого ученые оценивали, на какой из двух кружков смотрят дети. В соответствии с теорией привыкания новый, незнакомый стимул должен привлекать больше внимания ребенка, если он появляется рядом с тем, который ему уже знаком. Соответственно, ученые предположили, что о работе механизма подавления окружения, который характерен для зрительной системы взрослых, будет говорить то, что ребенок будет дольше смотреть на незнакомый кружочек маленького размера, а движения в большом кружочке он попросту не заметит.

Оказалось, что в возрасте 3-4 месяцев дети предпочитают смотреть на большие кружочки, а не на маленькие (p < 0,01), в возрасте от 5 до 6 месяцев предпочтения не наблюдалось (p = 0,62), а вот уже с 7 до 8 месяцев младенцы, как и взрослые, предпочитали смотреть на маленькие кружочки (p < 0,01). 

Это позволило ученым сделать вывод, что механизм подавления окружения зрительной системы развивается с возрастом и начинает напоминать взрослый где-то в полугодовалом возрасте. Интересно, что этот механизм слабеет с возрастом: пожилые люди также лучше распознают движение больших объектов, а не маленьких. Из этого можно сделать вывод о том, что подавление окружения при наблюдении за движущимися объектами — это показатель сформированной и еще не ушедшей на спад зрительной системы.

Различия в зрительной обработке движения также наблюдаются и в зрительной системе мужчин и женщин: первые гораздо быстрее распознают начало движения объектов. При этом подобные различия не объясняются отличиями в активности отделов мозга, отвечающих за восприятие движения.

Елизавета Ивтушок