Probabil că ai mai auzit asta, dar contextul și nuanțele sunt cruciale în interpretarea datelor și descoperirilor științifice. Am abordat pe scurt importanța lor în știință aici, dar în articolul de astăzi, vrem să-ți oferim un exemplu concret în acest sens.
Situația inițială
Acest exemplu este centrat în jurul cortexului vizual primar și a semnalelor pe care această regiune le primește de la cortexul auditiv. Povestea e următoarea: în urmă cu câteva decenii, oamenii de știință au descoperit că fiecare dintre simțurile noastre, cum ar fi vederea și auzul, proiectează, adică trimite semnale sau aferențe către anumite zone specifice ale cortexului, cum ar fi cortexul vizual primar (V1) sau cortexul auditiv primar (A1). Se credea că fiecare dintre aceste regiuni primare primește informații de la o singură modalitate și numai de la acea modalitate. Cu alte cuvinte, ochii tăi nu aveau nicio treabă să vorbească cu cortexul auditiv primar. Și pentru că aceste zone se ocupau doar de o singură modalitate, au fost denumite unimodale.
Bineînțeles, noi nu percepem lumea printr-o singură modalitate pe rând. Când ne uităm la un film, nu procesăm mai întâi discursul, apoi vedem ce se întâmplă de fapt. În schimb, aceste simțuri se combină pentru a ne oferi o experiență unificată a unei povești captivante. Acest lucru implică faptul că trebuie să existe anumite zone în creier în care informațiile din regiunile primare sunt puse laolaltă. Așa că oamenii de știință s-au apucat să le caute. Au fost descoperite zone precum zonele de asociere posterioară și anterioară, iar denumirea naturală pentru acestea a fost de zone multimodale (care integrează informații din mai multe modalități).
Până aici, totul bine și frumos. Știam că informațiile urmează o cale bine definită de la ochi, urechi, piele și așa mai departe către zonele unimodale primare respective, iar de acolo către zonele multimodale. Și că acestea din urmă ne oferă o imagine integrată a lumii. Totul părea bine definit, iar informația putea fi ușor reprezentată în diagramele frumoase din manuale.
Înțelegerea contextului
Dar, din păcate, acei cercetători enervanți n-au putut să lase lucrurile așa cum erau. Au dezvoltat metode mai bune și au efectuat noi experimente și iată că… Au descoperit, de exemplu, că atunci când un stimul vizual, cum ar fi un punct, este prezentat împreună cu un semnal sonor, iar oamenilor li se cere să apese un buton imediat ce văd punctul, aceștia vor răspunde mai repede decât atunci când punctul este prezentat singur. Și, analizând semnalele electroencefalografice în timpul acestei sarcini, cercetătorii au descoperit ceva ce nu ar fi trebuit să fie acolo: răspunsuri în cortexul vizual primar la semnale sonore. După cum îți poți imagina, asta a provocat destul de multă agitație. Mai ales pentru că, la vremea respectivă, se făcuseră deja studii care susțineau că nu existau aferențe auditive în cortexul vizual primar.
Ceva trebuie să fi fost greșit pe undeva, cel mai probabil. Dar cum să ne dăm seama? Ei bine, aici intră în joc contextul și nuanța. Ideea că cortexul vizual primar răspunde la stimuli auditivi nu era nouă. Existau o mulțime de studii care raportau acest lucru la primatele non-umane și apăreau tot mai multe dovezi ale unor astfel de răspunsuri și la oameni. Acestea erau dovezi fiziologice.
Cum rămâne cu anatomia? După cum am menționat, unele rapoarte mai vechi au căutat conexiuni anatomice intermodale între regiunile primare și nu au găsit nimic. În același timp, metodele de trasare a tracturilor anatomice nu erau încă atât de bine dezvoltate. Mai mult, studiile indirecte, cum ar fi cele care analizau animale crescute în condiții de deprivare senzorială (de exemplu, nevăzătoare), sugerau că cortexul vizual primar al acestor animale începuse să răspundă la stimuli auditivi și somatosenzoriali. Aceste conexiuni nu s-ar fi putut materializa din senin, așa că acest lucru a fost interpretat ca o dovadă că poate studiile de trasare a tracturilor anatomice ar fi ratat ceva.
Mai mult, deși cu ochiul liber pare la fel peste tot, cortexul este, de fapt, eterogen la nivel microscopic. Din nou, plasând descoperirile din trecut în context, oamenii de știință au observat că majoritatea cercetărilor anterioare care analizaseră aferențele cortexului vizual se concentraseră asupra centrului acestei zone. Cu toate acestea, un studiu care examinase proiecțiile unei zone de ordin superior către V1 găsise, de fapt, diferențe în conexiunile dintre această zonă și centrul, respectiv periferia lui V1.
Punând cap la cap aceste informații, un grup de oameni de știință din Franța a decis că merită să efectueze alte experimente de trasare a tracturilor anatomice și să caute conexiuni între zonele vizuale și auditive. Bineînțeles, au găsit ceva (altfel acest articol nu ar fi fost scris). În timp, existența acestor conexiuni a fost confirmată de alte grupuri de oameni de știință și astfel s-a construit un corp de dovezi care susțineau această idee.
Și totul a fost din nou bine. Sigur, diagramele frumoase erau un pic mai complicate, dar acum știam lucruri mai interesante, cum ar fi faptul că cortexul vizual primar este, de fapt, multimodal. Dar apoi… Cred că vezi unde mergem cu asta.
Extinderea contextului
Știința nu stă pe loc. Noi descoperiri sunt publicate practic în fiecare zi și, de multe ori, acest lucru ne determină să reexaminăm informațiile anterioare printr-o nouă prismă. Acest lucru nu înseamnă că validitatea datelor originale se schimbă, dar contextul în care interpretăm aceste date este în continuă expansiune.
Revenind la exemplul nostru, există o altă direcție de cercetare pe care trebuie să o menționăm înainte de a merge mai departe. Independent de semnalele auditive, cortexul vizual primar prezintă, de asemenea, o activitate legată de diverse comportamente sau de starea organismului. De exemplu, activități precum alergarea sau dilatarea pupilei ambele fac ca neuronii din V1 să emită potențiale de acțiune. Cu toate acestea, în timp ce stimulii vizuali duc la răspunsuri complexe în V1, aceste activități duc la răspunsuri simple, cu dimensionalitate redusă.
De ce contează acest lucru? Pentru că observația de mai sus este cea care i-a determinat pe oamenii de știință să se întrebe: cum ar fi dacă „răspunsurile sonore” pe care le observăm în V1 nu sunt direct la sunetele în sine, ci la mișcările și schimbările de stare internă pe care aceste sunete le determină? Într-un articol intitulat „Originea comportamentală a activității provocate de sunet în cortexul vizual al șoarecilor” (eng.: „Behavioral origin of sound-evoked activity in mouse visual cortex”), autorii prezintă dovezi care susțin această ipoteză.
Pe de o parte, activitatea evocată de sunete în V1 este, de asemenea, simplă, cu dimensionalitate redusă, la fel ca cea evocată de alte activități comportamentale. Iar tăierea conexiunii dintre cortexul auditiv primar și cel vizual nu afectează deloc activitatea evocată de sunete în V1. Acest din urmă punct este în contrast direct cu studiile anterioare care au arătat că secționarea acestor conexiuni afectează modul în care cortexul vizual răspunde la sunete.
Cu toate acestea, similar cu modul în care metodologia a jucat un rol în explicarea motivului pentru care studiile inițiale de trasare a tracturilor nu au găsit nicio aferență auditivă în V1, aceasta ar putea, de asemenea, să ne ajute să explicăm controversa actuală. Spre deosebire de studiul mai vechi, Bimbard și colegii săi (autorii actuali) au înregistrat răspunsuri neuronale dintr-un alt strat cortical, au așteptat câteva zile după tăierea conexiunilor înainte de a efectua experimentele și au înregistrat de la animale treze, nu anesteziate.
Desigur, asta nu înseamnă neapărat că V1 nu poate fi în continuare multimodal. Ceea ce avem nevoie acum este să vedem o comparație directă, de exemplu, între înregistrările din diferitele straturi la animalele treze sau între animalele treze și cele anesteziate în timp ce înregistrează din același strat. Însă este important să realizăm că aceasta este o concluzie la care nu s-ar fi putut ajunge fără o examinare mai amănunțită a contextului în care s-au făcut descoperirile.
De ce este important pentru tine
Știu, pe majoritatea oamenilor nu-i interesează dacă cortexul vizual primar este sau nu multimodal. Este doar un amănunt oarecum interesant care nu are nicio legătură cu viața lor. Dar această poveste nu este (doar) despre asta. Dacă am fi citit doar titlurile, concluzia ar fi fost ceva de genul „oamenii de știință nu se pot decide dacă cortexul vizual primar este sau nu multimodal”. De aici, pot vedea cu ușurință cum cineva ar fi putut interpreta greșit acest lucru mai departe, transformându-l într-o idee generală că cercetătorii „nu pot să își dea seama nici măcar de acest lucru simplu”, lăsând astfel să se înțeleagă că e clar că nu putem avea încredere în ei cu probleme mai complicate.
Iar acest lucru este aplicabil nu doar la V1, ci la aproape orice. Scoaterea informațiilor din context este, în mod natural, mai rapidă. Dar vine cu o mulțime de dezavantaje. Ne dă o idee falsă că știm tot ce este de știut despre acel subiect. Are tendința de a banaliza munca și expertiza specialiștilor din acel domeniu. Ignorarea constantă a contextului ne poate face, în timp, să fim orbi la faptul că există mai multe informații de luat în considerare. Și, de cele mai multe ori, tinde să ne enerveze într-un fel sau altul, pentru că micile fragmente sunt prezentate într-un mod cât se poate de captivant.
Desigur, resursele noastre sunt limitate, așa că nu putem aprofunda totul. Obiectiv vorbind, în comparație cu cantitatea de cunoștințe care există, cunoștințele noastre personale în majoritatea domeniilor vor fi întotdeauna extrem de superficiale. Așadar, ce este de făcut?
În primul rând, să acceptăm că nu este nimic în neregulă cu acest lucru. Pur și simplu așa stau lucrurile, nu doar pentru tine, ci pentru toată lumea (notă secundară aici: fii precaut față de oamenii care pretind că sunt experți în orice domeniu). În al doilea rând, rămâi deschis la minte. Adu-ți aminte că știința progresează rapid, iar dacă nu ești expert în nișa respectivă, este incredibil de ușor să clipești și să ratezi deja douăzeci de pași. Și, în al treilea rând, dacă un titlu te enervează, caută întotdeauna contextul poveștii înainte de a o distribui pe scară largă.
Cum ți s-a părut această postare? Scrie-ne în comentariile de mai jos.
Ca de obicei, nu uita să ne urmărești pe Instagram, Mastodon sau Facebook pentru a fi la curent cu cele mai recente postări.
Ar putea să-ți placă și:
Referințe (în engleză)
Bimbard, C., Sit, T. P., Lebedeva, A., Reddy, C. B., Harris, K. D., & Carandini, M. (2023). Behavioral origin of sound-evoked activity in mouse visual cortex. Nature Neuroscience, 1-8.
Falchier, A., Clavagnier, S., Barone, P., & Kennedy, H. (2002). Anatomical evidence of multimodal integration in primate striate cortex. Journal of Neuroscience, 22(13), 5749-5759.
Giard, M. H., & Peronnet, F. (1999). Auditory-visual integration during multimodal object recognition in humans: a behavioral and electrophysiological study. Journal of cognitive neuroscience, 11(5), 473-490.
Ibrahim, L. A., Mesik, L., Ji, X. Y., Fang, Q., Li, H. F., Li, Y. T., … & Tao, H. W. (2016). Cross-modality sharpening of visual cortical processing through layer-1-mediated inhibition and disinhibition. Neuron, 89(5), 1031-1045.
Iurilli, G., Ghezzi, D., Olcese, U., Lassi, G., Nazzaro, C., Tonini, R., … & Medini, P. (2012). Sound-driven synaptic inhibition in primary visual cortex. Neuron, 73(4), 814-828.
Lasă un răspuns