Onderzoek, nieuwe ontdekkingen van MIT over de hersenen: zo onderscheidt het systeem vaste stoffen van vloeistoffen.

Stel je een bal voor die van een trap af stuitert. Stel je nu een waterval voor die van diezelfde trap af stroomt. De bal en het water gedragen zich heel verschillend, en het blijkt dat je hersenen verschillende gebieden hebben voor het verwerken van visuele informatie over elk type fysieke materie. In een nieuwe studie hebben neurowetenschappers van het MIT delen van de visuele cortex van de hersenen geïdentificeerd die bij voorkeur reageren bij het kijken naar "spul", oftewel stijve of vervormbare objecten zoals een stuiterende bal. Andere hersengebieden worden sterker geactiveerd bij het kijken naar "spul", zoals vloeistoffen of korrelige substanties zoals zand. Dit onderscheid, dat nog nooit eerder in de hersenen is waargenomen, zou de hersenen kunnen helpen plannen hoe ze met verschillende soorten fysieke materialen moeten omgaan, aldus de onderzoekers. "Wanneer we naar iets vloeibaars of viskeus kijken, verhouden we ons er anders toe dan tot een stijf object.

"Bij een stijf object kunnen we het oppakken of vastpakken, terwijl we bij een vloeibaar of viskeus object waarschijnlijk een gereedschap moeten gebruiken om het te manipuleren", zegt Nancy Kanwisher, Walter A. Rosenblith hoogleraar cognitieve neurowetenschappen, lid van het McGovern Institute for Brain Research en het Center for Brains, Minds, and Machines aan MIT, en hoofdauteur van de studie. MIT-postdoc Vivian Paulun , die dit najaar toetreedt tot de faculteit van de University of Wisconsin-Madison, is de hoofdauteur van de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology. RT Pramod, een MIT-postdoc, en Josh Tenenbaum, hoogleraar cognitieve en hersenwetenschappen aan MIT, zijn ook auteurs van de studie. Tientallen jaren van neuroimagingonderzoek, waaronder Kanwishers eerdere werk, hebben regio's van de ventrale visuele route van de hersenen onthuld die betrokken zijn bij het herkennen van de vormen van 3D-objecten , waaronder een gebied dat het laterale occipitale complex (LOC) wordt genoemd. Een regio van de visuele route De dorsale route van de hersenen, bekend als het frontoparietale fysieke netwerk (FPN), analyseert de fysische eigenschappen van materialen, zoals massa of stabiliteit. Hoewel wetenschappers veel hebben geleerd over hoe deze routes reageren op verschillende kenmerken van objecten, zijn de meeste van deze studies uitgevoerd op vaste objecten, oftewel 'spullen'. "Niemand heeft ons ooit gevraagd hoe we waarnemen wat we 'spullen' noemen, oftewel vloeistoffen of zand, honing, water, allerlei viskeuze dingen. En dus besloten we het te bestuderen," zegt Paulun. Deze viskeuze materialen gedragen zich heel anders dan vaste stoffen. Ze stromen in plaats van stuiteren, en om ermee te interacteren, zijn doorgaans containers en hulpmiddelen zoals lepels nodig. Onderzoekers vroegen zich af of de hersenen voor deze fysieke kenmerken gespecialiseerde regio's nodig hadden om ze te interpreteren.