Najnowsza publikacja autorstwa prof. Marcina Szweda z Instytutu Psychologii UJ ukazała się w czasopiśmie naukowym Nature Communications. Artykuł pt. Auditory areas are recruited for naturalistic visual meaning in early deaf people.
Film to jedno z najpotężniejszych narzędzi kreacji i przekazu, które od dawna fascynuje ludzkość. Co sprawia, że nas tak wciąga? Filmy przyciągają nas swoją narracyjną i artystyczną siłą, pozwalając na refleksję nad ludzkimi doświadczeniami i wartościami, zapewniając możliwość przeżycia wielu silnych emocji. Nic więc dziwnego, że często przez wiele godzin podczas seansu nie jesteśmy w stanie oderwać się od ekranów. Filmy wciągają nasze mózgi. Okazuje się, że stanowią również fantastyczne narzędzie do badania ich plastyczności.
Mózg, jak wiadomo, potrafi dostosowywać się do zmian, w tym naprawdę dużych, jak utrata wzroku lub słuchu. Uwaga badaczy z całego świata dotychczas była skupiona przede wszystkim na plastyczności i możliwościach dostosowywania się kory wzrokowej u osób niewidomych. A co z korą słuchową głuchych? Stanowi ona przecież całkiem spory kawałek mózgu i chociaż słuchamy uszami, to jednak w rzeczywistości „słyszy” właśnie mózg. Co dzieje się z tym kawałkiem mózgu, u głuchych?
“Różne zespoły, w tym my, próbowały różnych eksperymentów, żeby zrozumieć, co tam się dzieje. Czy zajmuje się uwagą? Wzrokiem? Pamięcią? Językiem migowym? Postrzeganiem rytmu? Czytaniem wyrazu twarzy?” – mówi prof. Marcin Szwed, współautor badania – “to były bardzo wąskie eksperymenty, sprawdzające bardzo szczegółowe hipotezy i dawały niejasne wyniki. A w końcu, postanowiliśmy zrobić krok w tył i zapytać – a co dzieje się nie w kontrolowanym eksperymencie, ale w sytuacji podobnej do naturalnej?
W eksperymencie około czterdziestu osób, połowa z nich głucha od urodzenia a połowa słysząca, poddało się badaniu rezonansem magnetycznym mózgu, w trakcie, gdy oglądali film. Żeby odbiór filmu był taki sam u głuchych i słyszących, naukowcy wybrali film kreskówkowy bez dialogów – Trio z Belleville (2003). Jego akcja rozgrywa się we Francji po II wojnie światowej, gdzie osierocony chłopiec Champion, wychowywany przez babcię Madame Souzę, znajduje pasję w kolarstwie po tym, jak otrzymuje od niej rower, co na zawsze zmienia ich losy.
W codziennym życiu, mózg dzieli się zadaniami i różne jego rejony zajmują się różnymi rodzajami informacji. Kora wzrokowa zajmuje się widzeniem – od przerabiania plamek światła i ciemności, które padają na nasze siatkówki do rozpoznawania przedmiotów, twarzy, miejsc. Kora uwagowa wybiera którym częściom tego, co widzimy czy słyszymy poświęcić uwagę, obszary językowe przypisują obrazom i dźwiękom nazwy i słowa, a inne, wyżej położone rejony układają to, co się dzieje w spójne historie i decydują, czy i co ma być zapamiętane. To wszystko dzieje się również, kiedy oglądamy film.
Żeby móc rozróżnić, jakiego rodzaju informacje są przetwarzane przez mózg, naukowcy puścili kilkunastominutowe fragmenty filmu w różnych wersjach. Pierwsza, to nie-pocięty, wielominutowy fragment. Druga, to film pocięty na kilkusekundowe kawałki. Trzecia wersja to film nie tylko pocięty, ale też zdeformowany w abstrakcyjne wzory przypominające trochę psychodeliczne obrazy, w których nie da się wyróżnić żadnych rozpoznawalnych kształtów.
“Niższe poziomy kory wzrokowej będą tak samo traktować wszystkie trzy wersje filmu. Dla nich liczy się tylko, że coś jest kontrastowe, kolorowe i się rusza. Średnie poziomy mózgu, rejon rozpoznawania twarzy, czy uwagowy, nie będą mocno reagować na ten zdeformowany, za to z równą siłą będą reagować na kilkusekundowe kawałki filmu jak i na cały film, bo i w jednym i drugim są twarze, dłonie, pistolety, czy ruchy które znamy, np. jadący samochód. Najwyższe rejony mózgu natomiast – kora uwagowa, pamięć – będą wolały cały film, bo tylko w nim jest spójna historia”.
Naukowcy zadali sobie pytanie: czy i jak reagować będzie kora słuchowa głuchych? Czy będąc “przeznaczoną” do bycia korą zmysłową, będzie się zachowywać jak kora wzrokowa? Czy też raczej zachowa się jak jej “sąsiedzi” w korze skroniowej, rejony zajmujące się językiem, znaczeniem, pamięcią. Okazało się, po pierwsze, że praktycznie cała kora słuchowa głuchych bardzo mocno angażuje się w oglądanie filmu. Kora słuchowa osób słyszących natomiast, zgodnie z oczekiwaniami, pozostaje “nieczuła” na film. Po drugie różne rejony kory słuchowej zachowywały się w różny sposób. Większość “wolała” cały film od jego pociętych i zniekształconych kawałków. Niektóre rejony w lewej półkuli zachowywały się nawet jak hipokamp, rejon mózgu odpowiedzialny za zapamiętywanie. Natomiast prawa kora słuchowa różniła się tym, że całkiem spory fragment reagował również na zdeformowane i pocięte warianty filmu.
“Widzimy jasno, że kora słuchowa przejmuje cały szereg zadań mózgu, wspierając działanie jego pozostałych rejonów na wielu etapach, od początkowej fazy przetwarzania, skupiania uwagi, aż do końca percepcji do pamięci, narracji. To może wyjaśniać, dlaczego głusi mają szybsze czasy reakcji, niż osoby słyszące, czy lepiej widzą to, co pojawia się po bokach pola widzenia. Nadal jednak nie wiemy, co ta kora konkretnie robi” – mówi profesor Szwed – “ale wiemy już, jakiego typu odpowiedzi mamy szukać”.
Wraz z zespołem z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, współautorzy artykułu: prof. Szwed, prof. Marina Bedny prof. Rhodri Cusack i dr Maria Zimmermann, próbują teraz zrozumieć co kora “robi”. Do analizy tych samych danych używają teraz nowych metod opartych na algorytmach sztucznej inteligencji, które przekładają treść filmu na reakcje mózgów osób, które go oglądały. W ten sposób, mają nadzieję zobaczyć, jakie konkretnie treści filmu powodowały odpowiedzi poszczególnych elementów “przestawionej” kory słuchowej.
Artykuł opisujący odkrycia, zatytułowany Auditory areas are recruited for naturalistic visual meaning in early deaf people, został właśnie opublikowany w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature Communications. Link: https://www.nature.com/articles/s41467-024-52383-6.
Badania sfinansowane zostały przez Narodowe Centrum Nauki (grant MAESTRO).
