Ежедневные действия могут влиять на то, как правши и левши обрабатывают визуальную информацию
Представьте, что вы забиваете гвоздь в стену: ваша доминирующая рука замахивается молотком, а другая держит гвоздь неподвижно. В новой теории психологи из Корнелла предполагают, что подобные повседневные задачи отвечают за фундаментальный аспект восприятия в мозге: почему одно полушарие специализируется на обработке высокочастотной визуальной информации, а другое — на низкочастотной.
Многолетние исследования показали, что у большинства людей левое полушарие мозга быстрее всего реагирует на быстро меняющиеся ( высокочастотные ) сигналы, например, стук молотка, в то время как правое полушарие обрабатывает более статичные (низкочастотные) сигналы, например, когда держишь гвоздь. Однако учёные не могли объяснить, почему это так.
С помощью своей «гипотезы асимметрии действий» группа ученых из Корнелла объясняет это явление и впервые в крупных исследованиях демонстрирует, что высокочастотная визуальная специализация у левшей меняется на противоположную.
«Мы обнаружили ту же закономерность, которая всегда наблюдается у правшей, чьё левое полушарие специализируется на высокочастотном визуальном восприятии, и полную противоположность у левшей», — сказал Дэниел Касасанто, доцент кафедры психологии и Колледжа экологии человека, а также директор Лаборатории опыта и познания. «Эти данные подтверждают нашу теорию о том, что организация систем восприятия в мозге зависит от того, как мы выполняем действия руками».
Касасанто — старший автор книги «Асимметрия частоты в зрении: гипотеза асимметрии действия», опубликованной в журнале Journal of Experimental Psychology: General . Первый автор — Оуэн Морган, магистр наук, выпускник 2023 года, докторант в области психологии.
Теории о так называемой межполушарной асимметрии зрительного восприятия предполагают, что она может развиваться в утробе матери или быть связана с языком, поскольку левое полушарие обрабатывает высокочастотные компоненты речи. Новое исследование противоречит этим теориям, поскольку доминирование одной из рук обычно не вызывает никаких отклонений в развитии плода или в полушарии, отвечающем за язык.
Опираясь на работу, которую Касасанто называет гипотезой телесной специфичности, демонстрирующей, что мозг и разум людей организованы в соответствии со спецификой взаимодействия их тел с миром, Касасанто и Морган исследовали роль двигательной активности. Они повторили эксперименты, проведённые ранее для установления межполушарной асимметрии восприятия частоты, но с одним важным отличием. Они привлекли левшей — испытуемых, которых обычно не учитывали в предыдущих исследованиях, где приоритет отдавался однородным выборкам.
«В этом случае, — сказал Касасанто, — тестирование левшей и сравнение их результатов с правшами — ключ к пониманию того, как на самом деле организовано восприятие в мозге и почему оно организовано именно так».
Пара экспериментов, в которых приняли участие почти 2000 человек — примерно поровну правшей и левшей, а также несколько человек смешанного пола, — подтвердила, какое полушарие отвечает за высокочастотную визуальную обработку . Это измерялось по времени реакции, когда на экране появлялись пары «иерархически выстроенных» целевых фигур, например, ромб, состоящий из маленьких треугольников, и треугольник, состоящий из маленьких квадратов.
Третий эксперимент подтвердил, что и правши, и левши используют левое полушарие для обработки высокочастотных звуков языка. Это исключило возможность того, что так называемая языковая латеральность может объяснять межполушарные различия в зрительном восприятии.
Почему у правшей и левшей высокочастотные изображения обрабатываются разными полушариями мозга? Авторы предлагают два механизма. Во-первых, как только одно полушарие начинает отвечать за высокочастотную активность, мозгу может быть эффективно устанавливать связи между схожими двигательными, зрительными и слуховыми системами в одной и той же половине мозга. Или, возможно, доминирующие руки непрерывно передают высокочастотные изображения и звуки в поле зрения этой половины.
«Эта асимметрия действий приводит к асимметрии в зрительной и слуховой информации, которую мы получаем», — сказал Касасанто. «В этом случае полушарие, привыкшее к восприятию высокочастотной или низкочастотной информации, может специализироваться на этом виде информации».
Исследования не выявили выраженного изменения в низкочастотной визуальной информации. Исследователи предполагают, что это может быть связано с тем, что обе руки могут выполнять множество низкочастотных задач, например, удерживать гвоздь, и специализация может быть снижена.
Показав, что высокочастотная обработка зрительных сигналов меняется в зависимости от преобладания одной руки, что дало первые основания для гипотезы асимметрии действий, Касасанто планирует в будущих исследованиях выяснить, справедливо ли это и для слуха. Команда также планирует проверить частотную специализацию у пациентов, перенесших инсульт и утративших ведущую руку, чтобы выяснить, реорганизуется ли зрительное восприятие в соответствии с их новыми привычками в работе руки.
«Наша гипотеза такова: асимметрия движений рук приводит к асимметрии зрительного и слухового восприятия», — сказал он. «То, как вы совершаете действия руками, влияет на целый ряд различных когнитивных функций, включая язык и эмоции, а также, как мы теперь знаем, на зрительное восприятие ».