aA
Kas gi tokio slypi mūsų smegenyse, kad jie įvairiose situacijose - veikiami narkotikų, sergant arba gresiant mirčiai - regi lygiai tokius pačius "antgamtiškus" geometrinius raštus? Pasirodo, tai tiesiogiai siejasi su žmogaus smegenų struktūra.
Koks ryšys tarp matematikos ir haliucinacijų?
© Corbis

Geometrines figūras jūsų vaizduotėje gali sukelti ne tik haliucinogeniniai preparatai.

Panašius vaizdus žmonės gali regėti būdami netolimoje mirčiai būsenoje, sirgdami epilepsija, šizofrenija, arba paprasčiausiai spustelėjus akis pirštais užmerktus akių vokus. Tik neišsigąskite (ir nespauskite akių per stipriai), nes tai būdinga visiems žmonėms.

Praėjusiame amžiuje mokslininkai pastebėjo šių geometrinių "haliucinacijų" panašumą ir pradėjo ieškoti sąsajos tarp matomų vaizdų pobūdžio ir smegenų struktūros bei vidinių jų veikimo mechanizmų. Naujausi pasiekimai rodo, jog toks sąryšis vis dėlto egzistuoja.

Geometrines haliucinacijas dar praėjusio amžiaus trečiajame dešimtmetyje sistemiškai tyrinėjo Vokietijos ir JAV psichologas Heinrich'as Klüveris. Klüverio susidomėjimas vizualiniais potyriais galiausiai privedė prie to, kad mokslininkas pradėjo eksperimentuoti su narkotinėmis savybėmis pasižyminčiu Peyote rūšies kaktusu.

Prie šio augalo išpopuliarėjimo nemaža dalimi prisidėjo žymus rašytojas Carlos Castaneda - kaktuso sudedamoji medžiaga meskalinas daro poveikį psichikai ir kadaise daugelyje Centrinės Amerikos indėnų genčių vaidino svarbų vaidmenį kaip šamaniškiems ritualams atlikti būtina priemonė.

Meskalinas mokslui gerai žinomas kaip medžiaga, sugebanti sukelti nepaprastai ryškias vizualines haliucinacijas. Eksperimentuodamas laboratorijoje Klüver'is drauge su savo asistentu pastebėjo, jog meskalino sukeltoms haliucinacijoms buvo būdingos pasikartojančios geometrinės formos ir suklasifikavo jas į keturias rūšis, kurias pats tyrinėtojas vadino "konstantomis": tunelius ir piltuvus, spirales, tinklelius (įskaitant korines ir trikampes struktūras) ir voratinklius.

Aštuntajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje matematikai Jackas D. Cowanas ir G. Bardas Ermentrout pabandė pasinaudoti šia Klüverio sudaryta klasifikacija ir sukūrė teoriją, apibūdinančią tai, kas vyksta mūsų smegenyse, kai jos mums pateikia melagingą informaciją apie tariamai matomas geometrines figūras. Nuo to laiko šią teoriją tobulino ir kiti mokslininkai, įskaitant neseniai Oksforde įkurto Bendrosios taikomosios matematikos (Collaborative Applied Mathematics) centro matematikos ir skaičiuojamosios neurologijos profesorių Paul Bressloff.

Žmonių ir kitų žinduolių smegenyse yra tokia sritis, kuri atsakinga už vaizdinės informacijos apdorojimą - ji vadinama V1. Eksperimentiniai duomenys (pavyzdžiui, naudojant fMRI skenavimą, kuriuo tiriamas smegenų sričių aktyvumas padorojant vienokią ar kitokią informaciją) leidžia manyti, jog Klüverio formas taip pat didžiąja dalimi lemia V1, o ne kitos vaizdo apdorojimo sistemos dalys. Kaip ir kitos smegenų dalys, V1 pasižymi sudėtinga raukšlių ir vingių struktūra, tačiau mokslininkai teigia, jog mūsų matomas vaizdas stebėtinai paprastai "transformuojasi" į elektrinius impulsus V1 srityje.

"Jei pabandytume įsivaizduoti, kas gautųsi ištiesinus V1 smegenų žievės dalį, gautumėte kelių milimetrų storio audinį, sudarytą iš įvairių tipų neuronų", sako Bressloff.

"Jei mes darytume prielaidą, jog skirtinguose sluoksniuose esantys neuronai atlieka tas pačias arba labai panašias funkcijas, ir įsivaizduotume, kad suspaudžiame tuos sluoksnius į vieną, gautume dvimatį lapą".

Realiame pasaulyje matomas objektas arba bet koks kitoks trimatis vaizdas kiekvienos akies tinklainėje suprojektuojamas į dvimatį vaizdą, todėl akies dugną mes galime taip pat laikyti dvimačiu lapu - vizualiniu lauku. Kiekvieno taško vietą šiame lape, tarsi žemėlapyje, galima nusakyti dviem koordinatėmis. Šiuo atveju koordinatės akyje siejasi su koordinatėmis smegenų žievėje.

Geometrinę haliucinaciją sudarantys pakaitomis išdėstyti šviesūs ir tamsūs ruožai atsiranda dėl to, kad V1 srityje lygiai taip pat yra išsidėstę didesnio ir mažesnio aktyvumo neuronų ruožai. Kam gi to reikia? Norint transformuoti matomus vaizdus į juos atitinkančių neuronų signalus, būtina turėti koordinačių žemėlapį, arba raktą, kuris susieja akies nervo atiduodamą informaciją su V1 paviršiumi. Šį žemėlapį mokslininkams pavyko nustatyti dar aštuntajame dešimtmetyje.

Taigi, jei regima spiralinė arba apskritiminė haliucinacija, jos atitinka juostomis išdėstytas V1 aktyvumo zonas. Jei haliucinacija - tinklelis - tada ji atitinka šešiakampiu išdėstytas V1 aktyvumo zonas. Šis faktas pats savaime nėra labai reikšmingas, tačiau tyrinėtojai pastebėjo dar vieną aspektą: juostų ir šešiakampių išsidėstymas primena tai, kas gaunama modeliuojant natūralias gamtines struktūras, pavyzdžiui, skysčių konvekciją, arba netgi... dėmių ir juostų išsidėstymą ant gyvūnų kailio. Matematinis tokių struktūrų išsidėstymo principas jau žinomas gan seniai, todėl mokslininkai dabar taiko tuos pačius matematinius principus ir vizualinei galvos smegenų žievei modeliuoti.

Galima užtikrintai teigti, jog geometrinės haliucinacijos atsiranda dėl vienokio ar kitokio V1 nestabilumo. Destabilizuoti šią sritį gali daug kas - kad ir tie patys narkotikai. Jie "išjudina" vizualinę smegenų sritį iš pusiausvyros padėties, taip sukeldami griūtinę reakciją tarp sužadinančių ir slopinančių neuronų. Tokia sąveika galiausiai stabilizuojasi - smegenys tarsi įjungia "kompiuterio perkrovimo" mygtuką. "Perkrovus" vizualinę smegenų žievės sritį, pirmiausia aktyvuojasi būtent pakaitomis juostomis arba šešiakampiasi išdėstyti neuronai. Tada savo vizualiniame lauke mes "matome" tas formas, kurias savo tyrimuose aprašė Klüveris.

www.technologijos.lt
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(0 žmonių įvertino)
0

NASA skelbia apie itin reikšmingą įvykį gyvybės paieškose Marse: esame ant naujos eros slenksčio (36)

NASA marsaeigis „ Perseverance “ rengiasi paimti pirmą uolienų mėginį nuo Raudonosios...

Rusija į TKS siunčia ypatingą modulį – tai bus nauja laboratorija (67)

Prie Tarptautinės kosminės stoties ( TKS ) bus prijungta nauja laboratorija – trečiadienį...

Mirtinas virusinės zoonozės atvejis Kinijoje: po didelių kančių mirė nuo bedžionės itin retu patogenu užsikrėtęs vyras (73)

Kinijoje užfiksuotas pirmas mirtinas atvejis, kuomet virusu, pavadintu „Monkey B“, užsikrėtė...

Bransonas pasveikino „kolegą“ Bezosą su sėkmingu skrydžiu į kosmosą (5)

„ Virgin Galactic “ įkūrėjas Richardas Bransonas , neseniai atlikęs suborbitinį skrydį į...

Iš gyvačių nuodų mokslininkai sukūrė neįtikėtinas savybes turinčius medicininius klijus: eksperimento rezultatai – įspūdingi (1)

Centrinėje ir Pietų Amerikoje gyvenančios kaisakos – nuodingos angių šeimos gyvatės . Ir jūs...

Top naujienos

Delta atmainai keliant vis didesnį nerimą Izraelis pateikia skaičius: kiek nuo jos apsaugo „Pfizer“ vakcina (85)

Pasak Izraelio sveikatos apsaugos ministerijos, „ Pfizer Inc.“ sukurtos „Covid-19“ vakcinos...

Japonijoje dėl medalio kovosianti buriuotoja Viktorija Andrulytė papasakojo, kokiomis sąlygomis gyvena: esame visiškai uždaryti (6)

Lietuvos sportininkė, olimpietė , Lietuvos jachtų buriuotoja Viktorija Andrulytė (29) šiuo...

Pirmosios Jūros šventės dienos sulaukė tūkstančių: apie saugius atstumus pamiršta, kaukių nedėvėjo nė vienas

Klaipėdoje prasidėjusios Jūros šventės pirmosios dienos laukiamiausias renginys šventinė...

Galėtų dirbti bet kur, bet pasirinko kaimą: jauni virtuvės šefai kuria kitokius skonius (12)

Kapitoniškių kaimo miškuose, netoli Rumšiškių , sukasi du talentingi jauni virtuvės šefai....

Vakarų Lietuva – vėl raudona zona: kurortuose rizika auga labai greitai (157)

Jau kelintą dieną iš eilės vis labiau raudonuoja Lietuvos koronaviruso žemėlapis. Vis daugėja...

Šimkus naujai pensijų reformai nepritaria: reikėtų skaičiuoti 30 metų į priekį, o ne iki kitų rinkimų (17)

Lietuvos banko valdybos pirmininkas Gediminas Šimkus kritikuoja Socialinės apsaugos ir darbo...

Pažėrė kritikos siūlymui trumpinti darbo savaitę: 8 valandų 5 darbo dienos nėra žmonių išnaudojimas (156)

Lietuvoje vėl kilo diskusijų dėl trumpesnės darbo savaitės . Siūloma pradėti „nacionalinį...

Alžyriečio akibrokštas Tokijuje: pamatęs burtų nulemto varžovo tautybę – atsisakė kovoti (166)

Alžyro dziudo meistras Fethi Nourine su savo šalies delegacija atvyko į Tokijo olimpines...

Mirė kadaise populiarios lietuvių grupės „NARS“ lyderis Raimundas Narsas (2)

Būdamas 56-erių mirė kadaise populiarios lietuviškos grupės „NARS“ vokalistas ir jos lyderis...

Nuo pirmadienio izoliuotis reikės atvykstantiems iš Airijos, Belgijos ir beveik visų Graikijos salų (120)

Atnaujinus paveiktų šalių sąrašą, nuo pirmadienio atlikti tyrimą dėl COVID-19 ligos ir...