آیا صورت یا دست است؟
نه نه؟
کمی از هر دو؟
محققان Stanford ، UC Santa Cruz و UC Berkeley با استفاده از تصاویر 2D مبهم مانند تصویر فوق ، اخیراً مکانیسم هایی را بررسی کردند که توسط آنها مغز ابهام بینایی را برطرف می کند.
مغز بصری طبقه ای
چگونگی طبقه بندی مغز اطلاعات بینایی یک سوال اساسی در علوم اعصاب انسان است. از زمان مقاله اصلی سال 1997 توسط نانسی Kanwisher و همکارانش که ناحیه چهره چهره انسانی (FFA - یا mFus-face و pFus-face) را نشان می دهند که به صورت انتخابی به صورت پاسخ می دهند ، دانشمندان علوم اعصاب مغز را جستجو کرده اند تا به دنبال سایر مناطق عملکردی انتخابی باشند. به عنوان مثال ، اکنون می دانیم که منطقه ای وجود دارد - منطقه مکان parahippocampal یا PPA - که ترجیحاً به مکانها پاسخ می دهد (به عنوان مثال ، ساختمانها ، صحنه های داخلی و خارجی). ناحیه ای دیگر در قشر خلفی جانبی (LO) که بیشتر وقتی فعال می شویم که در مقایسه با بافت های تصادفی به اشیاء نگاه کنیم ، بیشتر فعال می شود. منطقه دیگری - منطقه فرم کلمه بصری (یا VWFA) - که به زبان نوشتاری و نمادها فعال می شود. و بدن دیگری - ناحیه بدن خارج از بدن (EBA یا OTS- اندام) - که وقتی به بدن یا اجزای بدن نگاه می کنیم (اما نه صورت) پاسخ می دهد.
این یافته ها منجر به این دیدگاه رایج شده است که مغز مقوله های بصری را در ماژول های مجزا نشان می دهد ، جایی که یک ماژول صرفاً وظیفه نمایندگی چهره ها را دارد ، دیگری برای نمایندگی اتومبیل ها ، دیگری برای سگ ها ، دیگری برای صندلی ها و غیره.
نمایندگی های توزیع شده
یک دیدگاه دیگر این است که بازنمودهای دسته بندی در مغز بینایی بسیار بیشتر توزیع می شوند. در مقاله ای دیگر در سال 2001 ، جیم هاکسبی و همکارانش الگوهای پاسخ مغزی را به چند دسته بصری (چهره ، خانه ، گربه ، کفش و غیره) تجزیه و تحلیل کردند. سپس آنها الگوریتمی را برای طبقه بندی الگوهای فعالیت مغزی متناظر با هر دسته آموزش دادند. این الگوریتم وقتی با الگوی پاسخ تازه مغزی غیر طبقه بندی شده ارائه شد ، می تواند طبقه بندی صحیحی را که شرکت کننده با دقت قابل توجه به دنبال داشت ، پیش بینی کند. علاوه بر این ، الگوریتم می تواند طبقه بندی صحیح را حتی بدون در نظر گرفتن فعالیت در مناطق مغز که حداکثر به آن دسته پاسخ می دهند پیش بینی کند. به عنوان مثال ، الگوریتم می تواند پیش بینی کند که یک شرکت کننده فقط در مناطق مغز به صورتهایی پاسخ می دهد که ترجیحاً به صورت پاسخ نمی دهند.
دسته بندی های بصری مورد استفاده در اکثر مطالعات قبلی ، با این حال ، همیشه واضح بودند. در زندگی واقعی ما اغلب با اطلاعات پر سر و صدا ارائه می شود و این باعث ایجاد ابهام می شود. چگونه با ارائه محرک مبهم که می تواند به دو دسته مختلف تعلق داشته باشد ، مغز چگونه پاسخ می دهد؟
حل ابهام بصری
ایجاد تصاویر مبهم که بین دسته ها پیچیده باشد ، می تواند دشوار باشد ، زیرا دسته بندی هایی مانند چهره ، ساختمان و اجساد از بسیاری جهات متفاوت هستند. اما با استفاده از شیب های ساده و مبتنی بر شکل ، محققان استنفورد ، UC سانتا کروز و UC برکلی توانستند تصاویر مقطعی مبهم و متقابل ایجاد کنند که از یک طرف در بین چهره ها شکل می گرفت تا از طرف دیگر:
در یافته های خود ، تازه در مجله Cortbral Cortex ، مونا روزنکه و همکارانش از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI) برای بررسی پاسخ های مغزی استفاده کردند ، در حالی که شرکت کنندگان تصاویر مانند موارد فوق را مشاهده کردند. در برخی از آزمایشات ، تصاویر به وضوح صورت (مانند موارد در سمت چپ شکل بالا) ، و بر این اساس ، مغز پاسخ های بزرگی را در چهره های انتخابی چهره و چهره های pFus و پاسخ های کوچک در سایر مناطق نشان می داد. . در آزمایشات دیگر ، تصاویر به وضوح دست بودند (مانند موارد در سمت راست شکل) ، که با پاسخ های بزرگی در ناحیه OTS-انتخابی بدن و پاسخ های کوچک در جای دیگر همراه بود. البته محققان بیشترین علاقه را داشتند که در موارد میانی اتفاق می افتد.
معلوم شد که در میان 14 شرکت کننده در مطالعه ، پاسخهای کاملاً متنوعی به محرکهای میانی مانند موارد موجود در ستون میانی شکل وجود دارد. برای برخی از شرکت کنندگان ، این محرک های مبهم پاسخ های مغزی را که شبیه به چهره ها بود ، برانگیختند. برای سایرین ، الگوهای فعالیت مغز بیشتر به عکس العمل های دست ها شبیه بود.
در خارج از اسکنر fMRI ، از همان 14 شرکت کننده خواسته شد تا هر یک از تصاویر را که در اسکنر دیده بودند ، به صورت یا دست تقسیم کنند. درست مانند پاسخ های مغزی آنها ، طبقه بندی ها در بین شرکت کنندگان متفاوت بود ، برخی از آنها محرک های میانی را به عنوان صورت و برخی دیگر به عنوان دست تایید می کنند.
سرانجام ، محققان پاسخهای مغزی و رفتاری را با هم مقایسه کردند و آزمایش کردند که آیا آنها می توانند پیش بینی کنند که چگونه یک شرکت کننده معین براساس الگوهای پاسخ مغزی خود ، محرک مبهم (به عنوان صورت یا دست) را طبقه بندی می کند. با اتخاذ رویکرد رمزگذاری شده توزیع شده Haxby ، آنها پاسخ هایی را در مناطق مختلف مغز در نظر گرفتند ، به طور خاص پاسخ های اندام OTS-انتخابی بدن را از پاسخ ها در چهره های انتخابی چهره ها و چهره های pFus جدا می کردند. آنها سپس این اندازه گیری مغز تفریق شده را با طبقه بندی شرکت کنندگان در ارتباط بودند و دریافتند که می توانند با اطمینان پیش بینی کنند که چگونه یک شرکت کننده داده شده محرک مبهم را بر اساس پاسخ های مغزی خود به تنهایی طبقه بندی می کند.
در حالی که هنوز اطلاعات زیادی در مورد چگونگی نشان دادن مغز اطلاعات دسته بندی وجود دارد ، این مطالعه یک سرنخ مهم را ارائه می دهد: هنگامی که با اطلاعات مبهم روبرو می شوید ، ممکن است مغز به مقایسه و پاسخ های متضاد در مناطق مختلف انتخابی عملکردی متوسل شود تا مشخص شود کدام روش برای شکستن کراوات است.
منبع : دکتر ترانه موذنی
