Область MT/V5

Область MT/V5 (также известная как V5, средняя височная область, MT — от англ. middle temporal) — это участок коры головного мозга, расположенный в височной доле, который специализируется на обработке зрительной информации о движении. Она является частью экстрастриарной зрительной коры, то есть находится за пределами первичной зрительной коры (V1). Основная функция области MT/V5 — анализ направления, скорости и сложности движущихся объектов, а также восприятие биологического движения (например, походки человека).

Анатомическое расположение

Область MT/V5 расположена в задней части верхней височной борозды, вблизи границы между височной и затылочной долями. У человека она находится примерно в области перехода височной, теменной и затылочной долей (так называемая височно-теменно-затылочная область). Анатомически область MT/V5 соответствует цитоархитектоническому полю Бродмана 37 (частично) и полю 19. У разных людей точное расположение может незначительно варьироваться, но в среднем оно определяется по функциональным признакам, таким как реакция на движущиеся стимулы.

Подобласти

Внутри области MT/V5 выделяют несколько функциональных подобластей:

• MT (Middle Temporal) — основная часть, отвечающая за обработку направления движения.
• MST (Medial Superior Temporal) — медиальная часть верхней височной области, которая участвует в анализе сложных движений, таких как вращение и расширение, а также в восприятии собственного движения (оптического потока).
• FST (Fundus of Superior Temporal) — область, расположенная в дне верхней височной борозды, связанная с обработкой движения и формы.

Функции

Обработка движения

Основная функция области MT/V5 — извлечение информации о движении из зрительного сигнала. Нейроны этой области избирательно реагируют на движущиеся стимулы, причём каждый нейрон настроен на определённое направление (например, влево, вправо, вверх) и скорость движения. Область MT/V5 получает входные сигналы от первичной зрительной коры (V1) через дорсальный поток (путь «где»), который отвечает за пространственную локализацию и движение объектов. В отличие от вентрального потока (путь «что»), который обрабатывает форму и цвет, дорсальный поток специализируется на пространственных и временных характеристиках.

Восприятие биологического движения

Область MT/V5 играет ключевую роль в восприятии биологического движения — способности распознавать движения живых существ по характерным точкам (например, по светящимся точкам, прикреплённым к суставам человека). Исследования показывают, что активация области MT/V5 усиливается при просмотре таких стимулов, даже если они лишены формы или контекста.

Восприятие оптического потока

Область MST, тесно связанная с MT, участвует в анализе оптического потока — зрительного паттерна, возникающего при движении наблюдателя в пространстве. Это позволяет оценивать направление собственного движения, расстояние до объектов и избегать столкновений.

Нейронные связи

Область MT/V5 имеет обширные связи с другими зрительными и моторными областями мозга:

• Входные сигналы: Основной источник — первичная зрительная кора (V1), а также области V2 и V3. Дополнительные входы поступают от верхнего двухолмия (через подушку таламуса), что обеспечивает быструю обработку движения.
• Выходные сигналы: Область MT/V5 проецируется на теменные области (в частности, на заднюю теменную кору, которая участвует в пространственном внимании и планировании движений), на височные области (включая область STS, участвующую в восприятии социальных сигналов) и на моторные области (через базальные ганглии и мозжечок). Также она связана с областью V4, отвечающей за обработку цвета.

Клиническое значение

Повреждения

Повреждение области MT/V5 приводит к специфическому нарушению — акинетопсии (или «слепоте на движение»). Это редкое состояние, при котором пациент теряет способность воспринимать движение объектов, хотя статическое зрение остаётся сохранным. Например, человек может видеть автомобиль, но не может определить, движется ли он, или видит его как серию неподвижных кадров. Первое описание акинетопсии было сделано в 1983 году у пациентки с двусторонним повреждением височных долей.

Нейродегенеративные заболевания

При некоторых заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера или прогрессирующий надъядерный паралич, может наблюдаться снижение активности области MT/V5, что приводит к трудностям в восприятии движения и ориентации в пространстве.

Психические расстройства

Исследования показывают, что при шизофрении и расстройствах аутистического спектра может наблюдаться аномальная активация области MT/V5 при обработке биологического движения, что может быть связано с нарушениями социального восприятия.

Исследования

Методы

Основные методы изучения области MT/V5 включают функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) и электроэнцефалографию (ЭЭГ). В экспериментах используются движущиеся стимулы (например, решётки, точки, вращающиеся объекты). У животных (в частности, у макак) применяются инвазивные методы, такие как запись активности отдельных нейронов.

Эволюция

Область MT/V5 обнаружена у многих млекопитающих, включая приматов, кошек и грызунов. У человека она более развита, чем у других видов, что связано с высокой сложностью зрительного восприятия. У макак область MT/V5 является одной из наиболее изученных зрительных областей.

Современные гипотезы

Современные исследования сосредоточены на роли области MT/V5 в интеграции зрительной и моторной информации, а также в восприятии времени. Некоторые учёные предполагают, что эта область может участвовать в обработке не только движения, но и других динамических аспектов, таких как изменение формы или цвета.

Связь с другими областями

Область MT/V5 тесно взаимодействует с другими зрительными областями, такими как V1, V2, V3 и V4, а также с теменной корой (задняя теменная кора, область LIP) и височной корой (верхняя височная борозда, область STS). Это взаимодействие обеспечивает целостное восприятие движения, включая его направление, скорость и контекст.

Интересные факты

• Область MT/V5 была впервые описана в 1970-х годах в исследованиях на макаках, где она была названа «средней височной областью» (MT). У человека её аналог был идентифицирован позже с помощью фМРТ.
• Некоторые исследования показывают, что тренировка в восприятии движения (например, в видеоиграх) может усиливать активность области MT/V5.
• У людей, слепых от рождения, область MT/V5 может перестраиваться для обработки других сенсорных сигналов, например, тактильных или слуховых, что демонстрирует её пластичность.

Источники

• Zeki S. (1974). Functional organization of a visual area in the posterior bank of the superior temporal sulcus of the rhesus monkey. Journal of Physiology.
• Tootell R.B.H., et al. (1995). Functional analysis of human MT and related visual cortical areas using magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience.
• Newsome W.T., Pare E.B. (1988). A selective impairment of motion perception following lesions of the middle temporal visual area (MT). Journal of Neuroscience.
• Blake R., Shiffrar M. (2007). Perception of human motion. Annual Review of Psychology.
• Born R.T., Bradley D.C. (2005). Structure and function of visual area MT. Annual Review of Neuroscience.