СЕНСОРНОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДВИЖЕНИЯ

© 2017 г. И. Г. Андреева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН 194223 Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44
ig-andreeva@mail.ru

Поступила в редакцию 25.07.2017 г.

Сенсорное последействие движения заключается в изменении восприятия положения и/или движения последующих (тестовых) стимулов после адаптации к активному движению, пассивному перемещению или вращению тела и его частей, а также после моно-(поли)модальной стимуляции. В последнем случае стабильный по повторяемости и по величине эффект возникает только в случае симуляции движения, максимально близкой к реальному. В основе нейрональных механизмов последействия, возникающего в разных модальностях, лежат кратковременные функциональные изменения нейрональной активности тех популяций, которые задействованы в анализе адаптирующего стимула. Возникающая в результате избирательность последействия позволяет применять его для изучения механизмов пространственного восприятия. Последействие движения обнаруживается для всех сенсорных систем, обеспечивающих ориентацию в пространстве. Имеющиеся в научной литературе данные о межсенсорных эффектах позволяют предполагать, что отвечающие за анализ движения нейрональные структуры расположены не только в центрах обработки мономодальной информации о движении, но и в мультимодальных областях коры больших полушарий. Однако, каким образом эти эффекты взаимообусловлены и имеют ли они единый механизм перестройки сенсорного восприятия или существенно разные, пока неясно.

Ключевые слова: ориентация в пространстве, сенсорная адаптация, восприятие движения, сенсорное последействие, межсенсорное взаимодействие

Цитирование для раздела "Список литературы": Андреева И. Г. Сенсорное последействие движения. Сенсорные системы. 2017. Т. 31. № 4. С. 279-290.
Цитирование для раздела "References": Andreeva I. G. Sensornoe posledeistvie dvizheniya [Sensory motion aftereffects]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2017. V. 31(4). P. 279-290 (in Russian).

Список литературы:

  • Андреева И.Г. Последействие движения как универсальное явление для сенсорных систем, участвующих в ориентации в пространстве. II. Слуховое последействие // ж. эвол. биохим. и физиол. 2015. Т. 51. No 3. С. 145–153
  • Андреева И.Г., Малинина Е.С. Последействие приближающихся и удаляющихся источников звука // Физиология человека. 2010. Т. 36. No 3. С. 48–54
  • Андреева И.Г., Николаева А.В. Слуховое последействие приближения и удаления источников низко- и высокочастотного полосового шума // Физиология человека. 2013. Т. 39. No 4. С. 133–137
  • Андреева И.Г. Слуховая адаптация к движению: межсенсорный аспект // Сенсорные системы. 2017. Т. 31. No 2. С. 103–115
  • Андреева И.Г., Боброва Е.В., Антифеев И.Е., Гвоздева А.П. Проявление последействия приближения и удаления звуковых образов в постуральных ответах у человека // рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2016. T. 102. No 8. C. 976–989
  • Гвоздева А.П., Пименова В.М., Андреева И.Г., Голованова Л.Е. Слуховое восприятие движения во время и после пассивного вращения в горизонтальной плоскости // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. No 5. С. 49– 50
  • Малинина Е.С., Андреева И.Г. Слуховое последействие при разных способах имитации радиального движения источника звука // Сенсорные системы. 2012. Т. 26. No 1. С. 11–19
  • Anstis S. Aftereffects from jogging // Exp. Brain Res. 1995. V. 103. No 3. P. 476–478.
  • Anstis S.M., Verstraten F.A. J., Mather G. The motion aftereffect: a review // Trends Cogn. Sci. 1998. V. 2. P. 111–117.
  • Ashida H., Lingnau A., Wall M.B., Andrew T., Smith A.T. fMRI adaptation reveals separate mechanisms for first-order and second-order motion // J. Neurophysiol. 2007. V. 97. P. 1319–1325.
  • Barlow H.B., Hill R.M. Evidence for a physiological explanation for the waterfall phenomenon and gural aftereffects // Nature. 1963. V. 200. P. 1345–1347.
  • Bensmaïa S.J., Denchev P.V., Dammann J.F., Craig J.C., Hsiao S.S. The representation of stimulus orientation in the early stages of somatosensory processing // J. Neurosci. 2008. V. 28. P. 776–786.
  • Berger C.C., Ehrsson H.H. Auditory motion elicits a visual motion aftereffect // Frontiers in Neuroscience. 2016. V. 10. A. 559.
  • Bertolini G., Ramat S., Bockisch C.J., Marti S., Straumann D. Is vestibular self-motion perception controlled by the velocity storage? Insights from patients with chronic degeneration of the vestibulo-cerebellum. PLoS ONE. 2012. V. 7. N6: e36763. doi:10.1371/journal.pone.0036763.
  • Blake R., Sobel K.V., James T.W. Neural synergy between kinetic vision and touch // Psychol. Sci. 2004. V. 15. P. 397–402.
  • Blanchard C., Roll R., Roll J.-P., Kavounoudias A. Di erential contributions of vision, touch and muscle proprioception to the coding of hand movements // PLoS ONE. 2013. V. 8. No 4. e62475.
  • Boccia M., Nemmi F., Guariglia C. Neuropsychology of environmental navigation in humans: review and metaanalysis of FMRI studies in healthy participants // Neuropsychol. Rev. 2014. V. 24. No 2. P. 236–251.
  • Brennan A.A., Bakdash J.Z., Proffitt D.R. Treadmill experience mediates the perceptual-motor aftereffect of treadmill walking // Exp. Brain Res. 2012. V. 216. No 4. P. 527–534.
  • Carlile S., Leung J. The perception of auditory motion // Trends in Hearing. 2016. V. 20. P. 1–19.
  • Crane B.T. Fore-aft translation aftereffects // Exp. Brain Res. 2012. V. 219. P. 477–487.
  • Crane B.T. Limited interaction between translation and visual motion aftereffects in humans // Exp. Brain Res. 2013. V. 224. P. 165–178.
  • Cressman E.K., Henriques D.Y.P. Sensory recalibration of hand position following visuomotor adaptation // J. Neurophysiol. 2009. V. 102. P. 3505–3518.
  • Deas R.W., Roach N.W., McGraw P.V. Distortions of perceived auditory and visual space following adaptation to motion // Exp. Brain Res. 2008. V. 191. P. 473–485.
  • Dong C.J., Swindale N.V., Zakarauskas P., Hayward V., Cynader M.S. The auditory motion aftereffect: its tuning and speci city in the spatial and frequency domains // Percept. Psychophys. 2000. V. 62. P. 1099–1111.
  • Durgin F.H., Pelah A., Fox L.F., Lewis J., Kane R., Walley K.A. Self-motion perception during locomotor recalibration: more than meets the eye // J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 2005. V. 31. No 3. P. 398–419.
  • Ehrenstein W.H. Auditory aftereffects following simulated motion produced by varying interaural intensity or time // Perception. 1994. V. 23. P. 1249–1255.
  • Ehrenstein W.H. Direction-speci c acoustical aftereffects // J. Acoust. Soc. Amer. 1978. V. 64. Suppl. 1. S35.
  • Favreau O.E. Motion aftereffects: evidence for parallel processing in motion perception // Vision Res. 1976. V. 16. P. 181–186.
  • Frisby J.P. Seeing: Illusion, Brain and Mind, Oxford University Press, 1979.
  • Grantham W.D. Auditory motion aftereffects in the horizontal plane: the effects of the spectral region, spatial sector and spatial richness // Acta Acustica. 1998. V. 84. P. 337–347.
  • Grantham W.D. Motion aftereffects with horizontally moving sound sources in the free eld // Percept. Psychophys. 1989. V. 45. No 2. P. 129–136.
  • Grantham W.D., Wightman F.L. Auditory motion aftereffects // Percept. Psychophys. 1979. V. 26. P. 403–408.
  • Gvozdeva A.P., Andreeva I.G. Auditory aftereffects of continuously and discontinuously approaching sound images // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2016. V. 46. No 7. P. 808–815.
  • Hagen M.C., Franzen O., McGlone F., Essick G., Dancer C., Pardo J.V. Tactile motion activates the human middle temporal/V5 (MT/V5) complex // Eur. J. Neurosci. 2002. V. 16. P. 957–964.
  • Holland H.C. The Spiral After-Effect. Pergamon, 1965.
  • Hollins M., Favorov O. The tactile movement aftereffect // Somatosens. Mot. Res. 1994. V. 11. P. 153–162.
  • Holten V., Smagt M.J., Donker S.F., Verstraten F.A.J. Illusory Motion of the Motion Aftereffect Induces Postural Sway // Psychological Science. 2014. V. 25. No 9. P. 1831–1834.
  • Jain A., Sally S.L., Papathomas T.V. Audiovisual short-term in uences and aftereffects in motion: Examination across three sets of directional pairings // J. Vision. 2008. V. 8. No 7. P. 1–13.
  • Kingma H., van de Berg R. Anatomy, physiology and physics of the peripheral vestibular system // Handbook of Clinical Neurology / Eds J.M. Furman, T. Lempert. Germany: Elsevier, 2016. V. 137. Ch. 1. P. 1–16.
  • Kitagawa N., Ichihara S. Hearing visual motion in depth // Nature. 2002. V. 416. P. 172–174.
  • Kito T., Hashimoto T., Yoneda T., Katamoto S., Naito E. Sensory processing during kinesthetic aftereffect following illusory hand movement elicited by tendon vibration // Brain Res. 2006. V. 1114. P. 75–84.
  • Konkle T., Moore C.I. What can crossmodal aftereffects reveal about neural representation and dynamics? // Communicative and Integrative Biology. 2009. V. 2. P. 479–481.
  • Konkle T., Wang Q., Hayward V., Moore C.I. Motion aftereffects transfer between touch and vision // Curr. Biol. 2009. V. 19. No 9. P. 745–750.
  • Kuroki S., Watanabe J., Mabuchi K., Tachi S., Nishida S. Directional remapping in tactile internger apparent motion: a motion aftereffect study // Exp. Brain Res. 2012. V. 216. P. 311–320.
  • Lacquaniti F., Bosco G., Indovina I., La Scaleia B., Ma ei V., Moscatelli A., Zago M. Visual gravitational motion and the vestibular system in humans // Front. Integr. Neurosci. 2013. V. 7. A. 101.
  • Lerner E.A., Craig J.C. The prevalence of tactile motion aftereffects // Somatosens. Mot. Res. 2002. V. 19. P. 24–29.
  • Lopez C., Blanke O. The thalamocortical vestibular system in animals and humans // Brain research reviews. 2011. V. 67. P. 119–146.
  • Mather G., Pavan A., Campana G., Casco C. The motion aftereffect reloaded // Trends Cogn. Sci. 2008. V. 12. No 12. P. 481–487.
  • McCrea R.A., Gdowski G.T., Boyle R., Belton T. Firing behavior of vestibular neurons during active and passive head movements: vestibulo-spinal and other non-eyemovement related neurons // J. Neurophysiol. 1999. V. 82. No 1. P. 416–428.
  • McIntyre S., Holcombe A.O., Birznieks I., Seizova-Cajic T. Tactile motion adaptation reduces perceived speed but shows no evidence of direction sensitivity // PLOS ONE. 2012. V. 7. No 9: e4.5438.
  • Morgan M.J., Ward R. Conditions for motion flow in dynamic visual noise // Vision Res. 1980. V. 20. No 5. P. 431–435.
  • Moulden B. After-effects and the integration of patterns of neural activity within a channel // Philos. Trans. R. Soc. London Ser. B. 1980. V. 290. P. 39–55.
  • Naito E., Ehrsson H.H. Somatic sensation of hand-object interactive movement is associated with activity in the left inferior parietal cortex // J. Neurosci. 2006. V. 26. P. 3783–3790.
  • Nakashita S., Saito D.N., Kochiyama T., Honda M., Tanabe H.C., Sadato N. Tactile-visual integration in the posterior parietal cortex: A functional magnetic resonance imaging study // Brain Research Bulletin. 2008. V. 75. P. 513–525.
  • Neelon M.F., Jenison R.L. The effect of trajectory on the auditory motion aftereffect // Hearing Res. 2003. V. 180. P. 57–66.
  • Neelon M.F., Jenison R.L. The temporal growth and decay of the auditory motion aftereffect // J. Acoust. Soc. Amer. 2004. V. 115. No 6. P. 3112–3122.
  • Nishida S., Ashida H., Sato T. Complete interocular transfer of motion aftereffect with ickering test // Vis. Res. 1994. V. 34. P. 2707–2716.
  • Nishida S., Sato T. Motion aftereffect with ickering test patterns reveals higher stages of motion processing // Vision Res. 1995. V. 35. V. 4. P. 477–490.
  • Noo S.A. E., Groen E.L. Rolling into spatial disorientation: simulator demonstration of the post-roll (Gillingham) illusion // Aviat. Space Environ. Med. 2011. V. 82. P. 505–512.
  • Orlov V.A., Gvozdeva A.P., Zavyalova V.V., Ushakov V.L., Andreeva I.G. Neural Substrates of the Auditory Motion Aftereffect: A Functional MRI Study // Proc. Comp. Sci. 2016. V. 88. P. 282–287.
  • Pei Y.C., Hsiao S.S., Craing J.C., Bensmaïa S.J. Shape invariant coding of motion direction in somatosensory cortex // PLoS Biol. 2010. V. 8. N4: e1000305.
  • Philbeck J.W., Woods A.J., Arthur J., Todd J. Progressive locomotor recalibration during blind walking // Percept. Psychophys. 2008. V. 70. No 8. P. 1459–1470.
  • Planetta P.J., Servos P. The postcentral gyrus shows sustained fMRI activation during the tactile motion aftereffect // Exp. Brain Res. 2012. V. 216. P. 535–544.
  • Planetta P.J., Servos P. Site of stimulation effects on the prevalence of the tactile motion aftereffect // Exp. Brain Res. 2010. V. 202. P. 377–383.
  • Regan D., Gray R. Binocular processing of motion: Some unresolved questions // Spatial Vision. 2009. V. 22. P. 1–43.
  • Reynolds R., Bronstein A. The moving platform after-effect reveals dissociation between we know and how we walk // J. Neural Transm. 2007. V. 114. P. 1297–1303.
  • Ribot-Ciscar E., Roll J.P., Gilhodes J.C. Human motor unit activity during post-vibratory and imitative voluntary muscle contractions // Brain Res. 1996. V. 716. P. 84–90.
  • Ribot-Ciscar E., Rossi-Durand C., Roll J.P. Muscle spindle activity following muscle tendon vibration in man // Neurosci. Lett. 1998. V. 258. No 3. P. 147–150.
  • Sakano Y., Allison R.S., Howard I.P. Motion aftereffect in depth based on binocular information // J. Vision. 2012. V. 12. No 1. P. 1–15.
  • Seizova-Cajic T., Sachtler W.L. Adaptation of a bimodal integration stage: visual input needed during neck muscle vibration to elicit a motion aftereffect // Exp. Brain Res. 2007. V. 181. No 1. P. 117–129.
  • Shioiri S., Nakajima T., Kakehi D., Yaguchi H. Di erences in temporal frequency tuning between the two binocular mechanisms for seeing motion in depth // Journal of the Optical Society of America A. 2008. V. 25. P. 1574–1585.
  • Shu Z.J., Swindale N.V., Cynader M.S. Spectral motion produces an auditory after-effect // Nature. 1993. V. 364. P. 721–723.
  • Soto-Faraco S., Ronald A., Spence C. Tactile selective attention and body posture: assessing the multisensory contributions of vision and proprioception // Percept. Psychophys. 2004. V. 66. No 7. P. 1077–1094.
  • Sutherland N.S. Figural aftereffects and apparent size // Q.J. Exp. Psychol. 1961. V. 13. P. 222–228.
  • Taylor J.G., Schmitz N., Ziemons K., Grosse-Ruyken M.L., Gruber O., Mueller-Gaertner H. W., Shah N.J. The network of brain areas involved in the motion aftereffect // Neuroimage. 2000. V. 11. P. 257–270.
  • Thalman W.A. The after-effect of movement in the sense of touch // Am. J. Psychol. 1922. V. 33. P. 268–276.
  • Turchet L., Camponogara I., Cesari P. Interactive footstep sounds modulate the perceptual-motor aftereffect of treadmill walking // Exp. Brain Res. 2015. V. 233. No 1. P. 205–214.
  • Watanabe J., Hayashi S., Kajimoto H., Tachi S., Nishida S. Tactile motion aftereffects produced by appropriate presentation for mechanoreceptors // Exp. Brain Res. 2007. V. 180. P. 577–582.