Gdy wyobrażamy sobie twarz albo przedmiot, mózg nie „udaje” widzenia. Nowe badanie pokazuje, że aktywuje część tych samych neuronów, które wcześniej reagowały na rzeczywisty obraz. To pierwszy tak bezpośredni dowód na poziomie pojedynczych komórek
Zdolność tworzenia obrazów w umyśle jest podstawą wielu procesów poznawczych. Pozwala odtwarzać wspomnienia, symulować przyszłość, planować działania i tworzyć nowe rzeczy. Dotąd wiadomo było, że za widzenie i wyobrażanie odpowiadają te same obszary mózgu. Nie było jednak jasne, czy chodzi o te same neurony.
Badanie opublikowane 9 kwietnia w Science wypełnia tę lukę. Zespół naukowców pokazał, że część komórek aktywnych podczas oglądania obrazów uaktywnia się ponownie, gdy badani jedynie je sobie przypominają. „To pytanie pozostawało otwarte” – mówi Ueli Rutishauser z Cedars-Sinai Medical Center w Los Angeles. „Wiedzieliśmy, że nakładają się regiony mózgu, ale nie było dowodu na poziomie pojedynczych neuronów”.
Elektrody w mózgu i zapis pojedynczych neuronów
Aby uzyskać tak precyzyjne dane, badacze wykorzystali sytuację kliniczną. Przebadali 16 pacjentów z epilepsją, którym wszczepiono elektrody w celu zlokalizowania źródła napadów. Dzięki temu naukowcy mogli rejestrować aktywność pojedynczych neuronów w korze skroniowej brzusznej – obszarze odpowiedzialnym za rozpoznawanie obiektów.
Łącznie zarejestrowano aktywność 714 neuronów. Podczas eksperymentu uczestnicy oglądali obrazy należące do pięciu kategorii: twarze, tekst, rośliny, zwierzęta i przedmioty. Większość neuronów – 456 z 714 – reagowała selektywnie na jedną z tych kategorii. Analiza pokazała również, że około 80 proc. z nich odpowiadało na konkretne cechy wizualne, a nie tylko ogólne klasy obiektów.
Wyobrażenie reaktywuje ten sam kod
Kluczowa część eksperymentu polegała na sprawdzeniu, co dzieje się, gdy obraz znika. Sześciu uczestników poproszono o wyobrażenie sobie wcześniej oglądanych obiektów. Wynik był spójny: około 40 proc. neuronów aktywnych podczas widzenia reagowało również podczas wyobrażania. Co istotne, zachowywały tę samą selektywność.
„Aktywność neuronów podczas wyobrażania odtwarza ten sam kod, który pojawia się podczas percepcji” – wyjaśnia Varun Wadia z Cedars-Sinai.
Na podstawie tych sygnałów badacze byli w stanie rekonstruować obrazy zarówno oglądane, jak i wyobrażane. Potrafili też odróżnić, czy dany bodziec był rzeczywiście widziany, czy tylko przywołany w myślach.
Mózg jako system generatywny
Wyniki wspierają hipotezę, że mózg działa jak system generatywny – potrafi odtwarzać reprezentacje bodźców na podstawie zapisanych wcześniej informacji.
„Te obserwacje sugerują, że mózg wykorzystuje coś, co można nazwać modelem generatywnym” – mówi Wadia. „Reaktywacja kodu neuronalnego używanego do percepcji pozwala tworzyć obrazy w wyobraźni”.
Autorzy podkreślają, że nie wszystkie neurony zachowują się tak samo. Część reaguje wyłącznie na bodźce wzrokowe, część tylko na wyobrażenia, a część na oba. To wskazuje na bardziej złożony mechanizm niż proste „odtwarzanie” percepcji.
Badanie ma również znaczenie kliniczne. Zaburzenia wyobraźni pojawiają się m.in. w schizofrenii i zespole stresu pourazowego. Lepsze zrozumienie tych procesów może pomóc w opracowaniu nowych terapii.
Źródła:
- Diana Kwon, Seeing and imagining activate some of the same brain cells, Science News, 9 kwietnia 2026
- V.S. Wadia et al., A shared code for perceiving and imagining objects in human ventral temporal cortex, „Science”, 9 kwietnia 2026, DOI: 10.1126/science.adt8343