Uneori, ceea ce vedem nu este chiar ceea ce pare: o formă din întuneric poate semăna cu un chip, iar un obiect poate fi confundat pentru o clipă cu altul.
Două regiuni ale cortexului vizual, V1 și LM, schimbă permanent informații între ele, nu funcționează izolat.
Cercetătorii au urmărit activitatea a 194 de neuroni V1 și 228 de neuroni LM, la șapte șoareci.
Atunci când cele două regiuni au generat modele de activitate care nu se potriveau, neconcordanța a dispărut rapid, într-o fracțiune de secundă.
Atunci când regiunile au ajuns la un acord, activitatea comună s-a menținut mai mult timp, un mecanism pe care cercetătorii îl numesc „formarea consensului”.
Ați văzut vreodată ceva care, pentru o clipă, nu s-a potrivit cu totul? Poate o formă în întuneric seamănă cu un chip sau o portocală pare pentru o clipă un măr. Creierul trebuie să transforme informațiile primite prin simțuri într-o interpretare coerentă a ceea ce se află în jurul nostru.
Oamenii de știință au acum o nouă perspectivă asupra modului în care diferite regiuni ale creierului pot colabora pentru a rezolva astfel de confuzii vizuale.
Într-un studiu publicat în revista Nature Neuroscience, Mitra Javadzadeh, cercetătoare în cadrul programului Cynthia R. Stebbins Fellow al Laboratorului Cold Spring Harbor, împreună cu colaboratori de la Universitatea din Cambridge și de la University College London, a analizat două regiuni învecinate ale cortexului vizual.
Când aceste regiuni erau în acord, activitatea lor comună dura mai mult. În schimb, atunci când existau diferențe între informațiile procesate de cele două zone, neconcordanța dispărea rapid, într-o fracțiune de secundă.
Rezultatele oferă o perspectivă asupra modului în care creierul poate ajunge la un consens înainte de a forma o interpretare coerentă.
Regiunile creierului au blocuri specializate care primesc și procesează fluxuri distincte de informații provenite din intrările senzoriale. Cu toate acestea, creierul trebuie să funcționeze ca un întreg, iar rezultatul final trebuie să fie unul coerent.
„Încercăm să înțelegem cum este posibil să existe un nivel atât de ridicat de specializare între aceste blocuri diferite, dar să se obțină întotdeauna un rezultat holistic consecvent”, spune Javadzadeh.
Cercetătorii au identificat de mult timp două zone importante implicate în procesarea vizuală în neocortex: cortexul vizual primar, numit V1, și zona vizuală lateromedială, LM.
Atunci când creierul vede și înțelege ceva, procesarea informației nu se desfășoară pur și simplu într-o singură direcție. Cele două sisteme rămân în contact bidirecțional, schimbând informații între ele.
Pentru a înțelege mai bine cum funcționează această colaborare, Javadzadeh și colegii săi au antrenat șoarecii să facă distincția între două modele vizuale înclinate la unghiuri opuse.
Animalele primeau o recompensă doar atunci când identificau una dintre orientări.
Cercetătorii au dezactivat apoi temporar una dintre cele două zone de procesare vizuală, fie V1, fie LM, în timpul sarcinii. Astfel, au putut observa ce se întâmplă cu activitatea unei regiuni atunci când partenerul său nu mai funcționează normal.
Javadzadeh și colaboratorii săi au măsurat activitatea unui total de 194 de neuroni din V1 și 228 de neuroni din LM, la șapte șoareci. Datele obținute au fost folosite pentru a construi modele precise ale circuitelor din fiecare regiune cerebrală.
Pe baza observațiilor, cercetătorii au construit și un model de rețea neuronală artificială care reprezintă circuitul V1-LM. Modelul le-a permis să simuleze modul în care circuitul ar reacționa atunci când anumiți neuroni sunt manipulați.
Aici apare una dintre cele mai interesante observații ale studiului.
Cercetătorii au descoperit că modelele de activitate necorelate dintre cele două regiuni se disipau rapid. În schimb, atunci când cele două zone prezentau modele de activitate compatibile, acestea se mențineau.
„Am constatat că, în timp, aceste tipuri de conexiuni între zone pun în aplicare un mecanism pe care îl numim formarea consensului”, explică Javadzadeh.
Cu alte cuvinte, informațiile care nu se potrivesc între cele două regiuni nu par să rămână la nesfârșit în circuit. Activitatea asociată dezacordului se estompează rapid, în timp ce activitatea asupra căreia cele două regiuni ajung la un acord poate persista.
Acest mecanism ar putea ajuta la explicarea modului în care creierul transformă informații procesate în mai multe locuri într-o interpretare coerentă.
Studiul s-a concentrat asupra a două zone implicate în procesarea vizuală, însă cercetătorii vor să afle dacă același principiu este folosit și în alte regiuni ale neocortexului.
Întrebarea devine cu atât mai interesantă atunci când creierul primește informații diferite prin simțuri.
„De exemplu, atunci când ceea ce vezi contrazice ceea ce auzi, mai folosești același tip de mecanisme pentru a reconcilia aceste două aspecte?”, se întreabă ea.
Dacă principii similare funcționează și în alte regiuni ale creierului, formarea dinamică a consensului ar putea contribui la o înțelegere mai amplă a modului în care creierul integrează informații provenite din surse diferite.
Cercetarea nu se oprește însă la înțelegerea creierului. Aceleași principii ar putea inspira și noi moduri de a gândi despre felul în care sistemele de inteligență artificială gestionează informații contradictorii.
Creierul nu primește întotdeauna informații perfect compatibile. Totuși, din aceste semnale diferite trebuie să construiască o reprezentare coerentă a lumii.
„Deși înțelegem elementele constitutive individuale ale creierului, care este liantul care le unește?”, întreabă Javadzadeh. „Cunoașterea acestui lucru ne poate ajuta în cele din urmă să înțelegem cum funcționează creierul în ansamblu.”
Studiul realizat de Mitra Javadzadeh și colaboratorii săi, intitulat „Reciprocal connections dynamically build consensus between neocortical areas”, a fost publicat în Nature Neuroscience în 2026.
DOI: 10.1038/s41593-026-02437-3
