Детаљи мапе Како мозак организује визуелне податке

Научници са Универзитета у Калифорнији, Беркелеи, открили су да је мозак ожичен да у различите категорије стави хиљаде слика које видимо свакодневно.Створили су интерактивну мапу како мозак организује ове групе.

Мапа, постигнута помоћу рачунарских модела података о сликању мозга прикупљених док су добровољци гледали сате филмских исечака, оно је што истраживачи називају „континуираним семантичким простором“.

Неки односи између категорија имају смисла, јер људи и животиње деле исто „семантичко суседство“, док су друге мање очигледне, попут ходника и канта, примећују истраживачи.

„Наше методе отварају врата која ће брзо довести до потпунијег и детаљнијег разумевања како је мозак организован. Чини се да већ чини да наш мрежни прегледач мозга пружа најдетаљнији поглед на визуелну функцију и организацију једног јединог људског мозга икада “, рекао је Александер Хут, докторанд неуронауке на УЦ Беркелеи и водећи аутор студије објављене у часопису Неурон.

Јасније разумевање како мозак организује визуелни унос може да помогне у медицинској дијагнози и лечењу можданих поремећаја, према истраживачу.

Ова открића се такође могу користити за стварање интерфејса мозак-машина, посебно за системе за препознавање лица и других слика, додао је он. Између осталог, могли би да побољшају способност самопослуживања у прехрамбеној продавници да препознаје различите врсте робе.

„Наше откриће сугерише да би скенирање мозга ускоро могло да се користи за обележавање слике коју неко види, а такође може да помогне у учењу рачунара како да боље препознају слике“, рекао је Хутх, који је израдио видео и интерактивну веб страницу која објашњава науку о томе шта открили су истраживачи.

Дуго се сматрало да је свака категорија предмета или радње коју људи виде - људи, животиње, возила, кућни апарати и покрети - представљена у посебном региону визуелног кортекса, приметио је Хутх. У овој најновијој студији истраживачи УЦ Беркелеи открили су да су ове категорије заправо представљене на високо организованим мапама које се преклапају и покривају чак 20 процената мозга, укључујући соматосензорне и фронталне кортексе.

Научници су забележили мождану активност пет истраживача путем функционалне магнетне резонанце (фМРИ) док су сваки гледали по два сата филмских исечака. Мозак скенира измерени проток крви на хиљадама локација у мозгу.

Затим су истраживачи користили регуларизовану линеарну регресиону анализу, која проналази корелације у подацима, како би изградили модел који показује како је свака од отприлике 30.000 локација у кортексу одговорила на сваку од 1.700 категорија објеката и радњи виђених у филмским исечцима. Даље, користили су анализу главних компонената, статистичку методу која може сумирати велике скупове података, да би пронашли „семантички простор“ који је био заједнички свим испитаницима.

Резултати су представљени на разнобојним, вишедимензионалним мапама које приказују више од 1.700 визуелних категорија и њихов међусобни однос. Категорије које активирају иста подручја мозга имају сличне боје, истакли су истраживачи. На пример, људи су зелени, животиње жуте, возила ружичасте и љубичасте, а зграде плаве.

„Користећи семантички простор као алат за визуелизацију, одмах смо видели да су категорије представљене на овим невероватно замршеним мапама које покривају много више мозга него што смо очекивали“, рекао је Хутх.

Извор: Калифорнијски универзитет, Беркелеи