„Uwierzę, gdy zobaczę!” – mawiamy tak, gdy chcemy podkreślić, że nasza opinia jest oparta o doświadczenie. Pozostaje jednak jedno ważne pytanie – czy widzimy to, co naprawdę jest, czy też to, co nam się wydaje, że jest? Innymi słowy – czy nasze przekonania mogą wpływać na naszą percepcję rzeczywistości? W codziennym życiu nie zastanawiamy się nad tym, czy to co widzimy jest trafnym odzwierciedleniem rzeczywistości czy też może wynika z naszych przekonań. Jednak w przypadku osób cierpiących z powodu klinicznych zaburzeń osobowości – np. schizofrenii – dysocjacja pomiędzy bodźcem wzrokowym a jego interpretacją jest na porządku dziennym. Naukowcy z Uniwersytetu Bolońskiego zbadali, czy te dwa aspekty postrzegania świata są rezultatem odrębnych procesów neuronalnych. Wyniki ich pracy, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Current Biology”, nie tylko ujawniły dokładne mechanizmy odpowiadające za rozpoznawanie bodźców i za ich interpretację, lecz również pokazały, że istnieje możliwość modyfikacji tych procesów!
Aby sprawdzić, czy istnieje różnica między percepcją bodźca a jego interpretacją, naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów, w której łącznie uczestniczyły 92 osoby. Wszystkie wzięły udział w komputerowym teście detekcji wzrokowej. Ten test polegał na przelotnym wyświetlaniu badanym bodźca złożonego z szarych kwadratów, na które w połowie prób nałożone były subtelne, białe okręgi. Zadaniem uczestników było zaś odpowiedzenia – po każdej próbie – czy dostrzegli okręgi czy też nie, a także wskazanie poziomu pewności odnośnie trafności swojej odpowiedzi. W trakcie całej procedury aktywność ich mózgów rejestrował elektroencefalogram (EEG) o wysokiej gęstości elektrod.
Dzięki tej procedurze testowej naukowcy mogli wyodrębnić dwa kluczowe procesy zachodzące w trakcie percepcji wzrokowej. Pierwszy z nich jest bardziej obiektywny i określa zgodność naszej obserwacji z rzeczywistością. Natomiast drugi – bardziej subiektywny – odnosi się do wewnętrznej reprezentacji zewnętrznego bodźca, czyli naszego przekonania o trafności własnego spostrzeżenia. Po analizie danych behawioralnych i fizjologicznych naukowcom udało się przyporządkować tym procesom charakterystyczne dla nich mechanizmy neuronalne. Mianowicie obiektywną reprezentację rzeczywistości odzwierciedlała prędkość oscylacji fal mózgu o częstotliwości alfa. Okazało się, że im szybsze były te oscylacje, tym trafniejszych odpowiedzi udzielali uczestnicy. Zaś subiektywna ocena bodźca, czyli przekonanie o tym, co się widzi, była związana z innym komponentem fal alfa – ich amplitudą. Otóż amplituda sygnału była odwrotnie proporcjonalna do pewności, czy decyzja jest trafna.
„Fale mózgu o częstotliwości alfa od dawna są uznane za wartościowe wskaźniki percepcji u człowieka. Wyniki naszego badania pokazują, że w każdym cyklu tych oscylacji następuje próbkowanie rzeczywistości. Im szybsze są cykle fal alfa, tym więcej próbek możemy uchwycić, co z kolei pozytywnie przekłada się na zgodność percepcji z rzeczywistością. Te wyniki świadczą o tym, że nasza percepcja zachodzi w sposób przerywany, jakby poklatkowo, a nie w sposób ciągły” – wyjaśnia Francesco Di Gregorio, naukowiec z Uniwersytetu Bolońskiego oraz autor badania.
„Amplituda oscylacji alfa jest związana z procesami hamowania aktywności neuronalnej. W świetle tej wiedzy nasze wyniki pokazują, że te procesy odnoszą się bardziej do naszej subiektywnej oceny danego doświadczenia, niż do jego obiektywnej jakości” – dodaje Jelena Trajkovic, doktorantka na Uniwersytecie Bolońskim i autorka badania.
Naukowcy postanowili ponadto zbadać, czy te dwa komponenty fali alfa mają przyczynowy wpływ na postrzeganie wzrokowe czy też są jedynie jego korelatami. W tym celu powtórzyli poprzednią procedurę, a dodatkowo zastosowali przezczaszkową stymulację magnetyczną (TMS), która umożliwia nieinwazyjną acz bezpośrednią kontrolę nad aktywnością neuronów. Dzięki niej mogli modyfikować zarówno prędkość oscylacji fal alfa, jak i ich amplitudę – niezależnie od siebie – i sprawdzać jak te zmiany wpływają na percepcję wzrokową. Wyniki ujawniły, iż zewnętrzna modulacja prędkości oscylacji fal alfa korespondowała z modulacją trafności percepcji wzrokowej, zaś zmiana amplitudy tych fal odbijała się w poczuciu pewności odnośnie własnej decyzji. Te rezultaty stanowią dowody na istnienie różnicy pomiędzy tym, co widzimy, a tym, co nam się wydaje, że widzimy – także na poziomie neuronalnym. W przyszłości posłużą one do opracowania nowych terapii chorób neurologicznych i zaburzeń psychicznych, które objawiają się niezgodnością pomiędzy percepcją rzeczywistości a jej faktycznym kształtem.
