Πόσα από όσα βλέπουμε κάθε στιγμή αντιλαμβανόμαστε πραγματικά; Παρότι έχουμε την αίσθηση ότι η εικόνα του κόσμου γύρω μας είναι συνεχής και σταθερή, ο εγκέφαλος επεξεργάζεται διαρκώς πολύ περισσότερες πληροφορίες από όσες καταφέρνουμε να προσέξουμε.
Μια νέα επιστημονική μελέτη υποδεικνύει ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζεται με διαφορετικές οπτικές πληροφορίες μπορεί να εναλλάσσεται με εντυπωσιακή ταχύτητα, φτάνοντας περίπου τις 15 φορές ανά δευτερόλεπτο.
Το εύρημα δεν σημαίνει ότι βλέπουμε κυριολεκτικά δύο διαφορετικούς κόσμους ταυτόχρονα. Αναδεικνύει, ωστόσο, πόσο σύνθετη είναι η διαδικασία με την οποία ο εγκέφαλος επιλέγει τι θα βρεθεί στο επίκεντρο της συνείδησής μας και τι θα παραμείνει στο παρασκήνιο.
Πώς ο εγκέφαλος επιλέγει τι θα προσέξουμε
Σε καθημερινή βάση, ο εγκέφαλος δέχεται έναν τεράστιο όγκο ερεθισμάτων. Χρώματα, σχήματα, κινήσεις και αντικείμενα βρίσκονται διαρκώς στο οπτικό μας πεδίο, χωρίς να αποκτούν όλα την ίδια σημασία.
Αυτή η επιλεκτική επεξεργασία είναι απαραίτητη για τη λειτουργία μας. Αν κάθε πληροφορία απαιτούσε την ίδια προσοχή, η καθημερινή δραστηριότητα θα γινόταν εξαιρετικά δύσκολη.
Ένα απλό παράδειγμα είναι η μύτη μας: βρίσκεται συνεχώς μπροστά στα μάτια μας, αλλά συνήθως δεν την αντιλαμβανόμαστε συνειδητά. Ο εγκέφαλος έχει μάθει να την αγνοεί, επιτρέποντάς μας να επικεντρωνόμαστε σε όσα θεωρεί σημαντικότερα.
Το ερώτημα που απασχολεί τους νευροεπιστήμονες είναι πώς ακριβώς πραγματοποιείται αυτή η επιλογή και ποιοι μηχανισμοί καθορίζουν τη μετάβαση από την απλή επεξεργασία ενός ερεθίσματος στη συνειδητή αντίληψή του.
Το πείραμα με τα πρόσωπα που ανταγωνίζονται για την προσοχή
Για να διερευνήσουν τον συγκεκριμένο μηχανισμό, ερευνητές με επικεφαλής τους Janis Hesse και Doris Tsao, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, χρησιμοποίησαν μια πειραματική τεχνική που ονομάζεται «καταστολή διόφθαλμης λάμψης» (binocular flash suppression).
Η μέθοδος επιτρέπει στους επιστήμονες να παρουσιάζουν διαφορετικές εικόνες σε κάθε μάτι, δημιουργώντας συνθήκες υπό τις οποίες η μία εικόνα κυριαρχεί συνήθως στη συνειδητή αντίληψη, ενώ η άλλη υποχωρεί από το επίκεντρο της προσοχής.
Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν δύο μακάκοι, στους οποίους παρουσιάστηκαν εικόνες προσώπων με τη βοήθεια ειδικών γυαλιών. Αρχικά, προβαλλόταν ένα πρόσωπο στο ένα μάτι και, στη συνέχεια, εμφανιζόταν μια δεύτερη εικόνα στο άλλο.
Παρότι η πρώτη εικόνα εξακολουθούσε να προσλαμβάνεται από το οπτικό σύστημα, η δεύτερη τείνει να κυριαρχεί στη συνειδητή εμπειρία. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές μπορούσαν να εξετάσουν πώς ανταποκρίνεται ο εγκέφαλος σε μια πληροφορία που γίνεται αντιληπτή και σε μια άλλη που καταστέλλεται από τη συνείδηση.
Επειδή τα ζώα δεν μπορούσαν να περιγράψουν την υποκειμενική εμπειρία τους, πραγματοποιήθηκαν αντίστοιχα πειράματα και σε ανθρώπους, ώστε να επιβεβαιωθεί ότι η δεύτερη εικόνα κυριαρχούσε στην αντίληψη υπό τις συγκεκριμένες συνθήκες.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες κατέγραψαν την ηλεκτρική δραστηριότητα εκατοντάδων νευρώνων σε περιοχές του εγκεφάλου που συμμετέχουν στην επεξεργασία οπτικών πληροφοριών και στην αναγνώριση προσώπων.
Το εύρημα των 15 εναλλαγών ανά δευτερόλεπτο
Οι καταγραφές αποκάλυψαν δύο διαφορετικά μοτίβα νευρωνικής δραστηριότητας, τα οποία συνδέονταν με τις δύο εικόνες.
Το στοιχείο που κέντρισε το ενδιαφέρον των ερευνητών ήταν ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα δεν παρέμενε σταθερά προσανατολισμένη μόνο στην εικόνα που κυριαρχούσε στη συνειδητή αντίληψη.
Αντίθετα, οι νευρώνες εμφάνιζαν γρήγορες εναλλαγές στην ανταπόκρισή τους στα δύο πρόσωπα, με συχνότητα περίπου 15 φορές ανά δευτερόλεπτο.
Παρά το γεγονός ότι η μία εικόνα είχε υποχωρήσει από τη συνειδητή εμπειρία, η νευρωνική δραστηριότητα εξακολουθούσε να αντανακλά πληροφορίες που σχετίζονταν και με αυτήν.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν, επίσης, ότι όταν η δραστηριότητα συνδεόταν με το πρόσωπο που κυριαρχούσε στην αντίληψη, η απόκριση των νευρώνων στα χαρακτηριστικά του ήταν εντονότερη από την αντίστοιχη απόκριση στο πρόσωπο που είχε κατασταλεί.
Η παρατήρηση αυτή ενισχύει την υπόθεση ότι ο εγκέφαλος δεν αντιμετωπίζει όλες τις οπτικές πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο. Η συνειδητή αντίληψη φαίνεται να συνδέεται με συγκεκριμένες μεταβολές στη δραστηριότητα των νευρώνων, ενώ πληροφορίες που δεν βρίσκονται στο επίκεντρο της επίγνωσής μας μπορεί να εξακολουθούν να υποβάλλονται σε επεξεργασία.
Τι σημαίνει αυτό για την πραγματικότητα που βιώνουμε;
Τα αποτελέσματα θέτουν ένα ενδιαφέρον ερώτημα: μήπως η αίσθηση μιας ενιαίας και αδιάλειπτης πραγματικότητας προκύπτει μέσα από μια πολύ πιο δυναμική διαδικασία από ό,τι φανταζόμαστε;
Ο εγκέφαλος δεν λειτουργεί σαν μια απλή κάμερα που καταγράφει πιστά κάθε πληροφορία του περιβάλλοντος. Επιλέγει, οργανώνει και επεξεργάζεται τα ερεθίσματα, δίνοντας προτεραιότητα σε όσα θεωρεί σημαντικά κάθε στιγμή.
Η νέα μελέτη υποδεικνύει ότι η χρονική εξέλιξη της νευρωνικής δραστηριότητας ενδέχεται να παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Δεν αρκεί, δηλαδή, να γνωρίζουμε ποιες περιοχές του εγκεφάλου ενεργοποιούνται· έχει σημασία και το πώς μεταβάλλεται η δραστηριότητά τους με την πάροδο του χρόνου.
Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος επεξεργάζεται ανταγωνιστικές πληροφορίες, χωρίς να διαταράσσεται συνεχώς η συμπεριφορά μας.
Ωστόσο, χρειάζεται προσοχή στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Οι νευρωνικές εναλλαγές δεν αποδεικνύουν ότι η συνείδησή μας μεταπηδά κυριολεκτικά ανάμεσα σε δύο πραγματικότητες 15 φορές το δευτερόλεπτο. Πρόκειται για μια παρατήρηση σχετικά με τη δραστηριότητα συγκεκριμένων νευρώνων και όχι για άμεση μέτρηση της ίδιας της συνειδητής εμπειρίας.
Τα όρια της έρευνας και τα επόμενα ερωτήματα
Παρά το ενδιαφέρον των ευρημάτων, η μελέτη έχει περιορισμούς που δεν επιτρέπουν την εξαγωγή οριστικών συμπερασμάτων.
Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε δύο μακάκους, ενώ οι ερευνητές δεν είχαν τη δυνατότητα να γνωρίζουν άμεσα τι αντιλαμβάνονταν συνειδητά τα ζώα. Για την ερμηνεία των αποτελεσμάτων αξιοποιήθηκαν και τα δεδομένα από τα αντίστοιχα πειράματα σε ανθρώπους.
Επιπλέον, οι καταγραφές αφορούσαν συγκεκριμένες εγκεφαλικές περιοχές που σχετίζονται με την οπτική επεξεργασία και την αναγνώριση προσώπων. Δεν εξετάστηκε το σύνολο των εγκεφαλικών δικτύων που ενδέχεται να συμμετέχουν στη δημιουργία της συνείδησης.
Η έρευνα έχει αναρτηθεί στην πλατφόρμα bioRxiv, χωρίς να έχει ακόμη ολοκληρωθεί η αξιολόγησή της από ανεξάρτητους επιστήμονες (peer review).
Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα προσθέτουν ένα ενδιαφέρον στοιχείο στη μελέτη της ανθρώπινης αντίληψης. Δείχνουν ότι η σχέση ανάμεσα στην εγκεφαλική δραστηριότητα και σε όσα αντιλαμβανόμαστε συνειδητά μπορεί να είναι περισσότερο σύνθετη και δυναμική από όσο υποδηλώνει η καθημερινή μας εμπειρία.
Το μεγάλο ερώτημα παραμένει ανοιχτό: πώς καταφέρνει ο εγκέφαλος να μετατρέπει έναν αδιάκοπο καταιγισμό πληροφοριών σε μια συνεκτική εμπειρία του κόσμου; Η απάντηση δεν έχει ακόμη δοθεί, όμως η μελέτη υποδεικνύει ότι για να την πλησιάσουμε ίσως χρειάζεται να εξετάσουμε όχι μόνο τι επεξεργάζεται ο εγκέφαλος, αλλά και με ποιον ρυθμό το κάνει.
