Nevrovitenskapsmenn ved California Institute of Technology i Pasadena har identifisert nevroner som er ansvarlige for oppfatningen av visuell informasjon og etableringen av et visuelt bilde. Dette ble oppnådd gjennom et psykologisk fenomen kalt binokulær rivalisering. Artikkelen til forskere ble publisert i tidsskriftet Nature.
Binokulær rivalisering oppstår når øynene overfører helt annen visuell informasjon til hjernen. For å lage et komplett visuelt bilde, kombinerer hjernen vanligvis signaler fra begge øyne med hverandre. Imidlertid, hvis det ene øyet ser et bilde som ikke på noen måte korrelerer med det det andre øyet ser, oppstår det en situasjon når en person vekselvis ser ett eller annet bilde. I dette tilfellet undertrykkes den "ekstra" informasjonen ganske enkelt uten å nå vår bevissthet.
Forskere henvendte seg til dette fenomenet for å bestemme hvilke nevroner i hjernebarken som er ansvarlige for å bytte persepsjon fra et bilde til et annet. Eksperimentet involverte ni pasienter med epilepsi, hvis hjerner ble implantert med elektroder for å registrere aktiviteten til visse områder i sentralnervesystemet. Frivillige fikk en serie bilder å se på, og mønstrene som fremkalte en respons i nevronene på den mediale overflaten av den temporale cortex ble identifisert og de som ikke gjorde det. Bildene ble kombinert i par, som hver hadde tegninger av begge typer.
Under testen ble et par bilder plassert foran øynene til de frivillige på en slik måte at det ble skapt kikkertkonkurranse. Pasientene trykket på knapper, og la merke til hvilket av de to bildene de så, hvor lenge denne oppfatningen varte, og når oppfatningen skiftet fra et bilde til et annet. Hver økt, hvor deltakerne fikk vist ett par tegninger, varte i 90-120 sekunder, og mellom bildene var det fra 21 til 68 overganger.
Forskere var i stand til å identifisere individuelle nevroner som spesifikt reagerer på et bestemt bilde. Samtidig skjedde ikke på eller av disse cellene som ligger i den fremre cingulære cortex av hjernehalvdelene og i den pre-ekstra motoriske cortex (pre-SMA), ikke bare i det øyeblikket av den visuelle overgangen, men også så mye som to sekunder før den. I den temporale loben gikk den neuronale responsen foran knappetrykket med omtrent ett sekund.
Som forskerne skriver i artikkelen, viser resultatene at nevrale nettverk som dekker de temporale og frontale lobene til hjernehalvdelene og deltar i underbevisste prosesser spiller en viktig rolle i dannelsen av menneskelig bevissthet. I tillegg var forskerne i stand til å identifisere nevroner som inntar en høyere posisjon i hierarkiet for visuell informasjonsbehandling enn nerveceller i den temporale underordnede cortex, tidligere identifisert i eksperimenter med primater.
