Kartes informācija Kā smadzenes organizē vizuālos datus
Karte, kas iegūta, izmantojot smadzeņu attēlveidošanas datu skaitļošanas modeļus, kas savākti, kamēr brīvprātīgie vairākas stundas skatījās filmu klipus, pētnieki sauc par “nepārtrauktu semantisko telpu”.
Dažas attiecības starp kategorijām ir jēgpilnas, cilvēkiem un dzīvniekiem ir tāda pati "semantiskā apkārtne", bet citas ir mazāk acīmredzamas, piemēram, gaiteņi un kausi, atzīmē pētnieki.
“Mūsu metodes paver durvis, kas ātri ļaus iegūt pilnīgāku un detalizētāku izpratni par to, kā tiek organizētas smadzenes. Jau šķiet, ka mūsu tiešsaistes smadzeņu skatītājs sniedz visu laiku detalizētāku ieskatu viena cilvēka smadzeņu vizuālajā funkcijā un organizācijā, ”sacīja Aleksandrs Huts, UC Berkeley neirozinātņu doktorants un žurnālā publicētā pētījuma vadošais autors. Neirons.
Saskaņā ar pētnieku skaidrāka izpratne par to, kā smadzenes organizē vizuālo ievadi, var palīdzēt smadzeņu traucējumu medicīniskajā diagnostikā un ārstēšanā.
Šos atklājumus var izmantot arī, lai izveidotu smadzeņu un mašīnu saskarnes, īpaši sejas un citām attēlu atpazīšanas sistēmām, viņš piebilda. Cita starpā tie varētu uzlabot pārtikas preču veikala pašapkalpošanās kases sistēmas spēju atpazīt dažāda veida preces.
"Mūsu atklājums liecina, ka smadzeņu skenēšanu drīz varētu izmantot, lai iezīmētu attēlu, ko kāds redz, un tas var arī palīdzēt iemācīt datoriem, kā labāk atpazīt attēlus," sacīja Huts, kurš ir izveidojis video un interaktīvu vietni, lai izskaidrotu zinātni par to, ko pētnieki atrada.
Jau sen tiek uzskatīts, ka katra objekta vai darbības kategorija, ko cilvēki redz - cilvēki, dzīvnieki, transportlīdzekļi, sadzīves tehnika un kustības - ir attēlota atsevišķā redzes garozas reģionā, atzīmēja Huts. Šajā jaunākajā pētījumā UC Berkeley pētnieki atklāja, ka šīs kategorijas faktiski tiek pārstāvētas ļoti organizētās, pārklājas kartēs, kas aptver līdz pat 20 procentiem smadzeņu, ieskaitot somatosensoros un frontālos garozas.
Zinātnieki reģistrēja piecu pētnieku smadzeņu darbību, izmantojot funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI), kad viņi katrs skatījās divas stundas filmu klipus. Smadzenes skenē izmērīto asins plūsmu tūkstošos vietu visā smadzenēs.
Pēc tam pētnieki izmantoja regulāru lineāru regresijas analīzi, kas atrod korelācijas datos, lai izveidotu modeli, kurā parādīts, kā katra no aptuveni 30 000 garozas vietām reaģēja uz katru no 1700 objektu un darbību kategorijām, kas redzamas filmu klipos. Pēc tam viņi izmantoja galveno komponentu analīzi - statistikas metodi, kas var apkopot lielas datu kopas, lai atrastu “semantisko telpu”, kas bija kopīga visiem pētāmajiem priekšmetiem.
Rezultāti tiek parādīti daudzkrāsainās, daudzdimensionālās kartēs, kas parāda vairāk nekā 1700 vizuālās kategorijas un to savstarpējās attiecības. Kategorijas, kas aktivizē vienas un tās pašas smadzeņu zonas, ir līdzīgas krāsas, norādīja pētnieki. Piemēram, cilvēki ir zaļā krāsā, dzīvnieki ir dzeltenā krāsā, transportlīdzekļi ir rozā un violetā krāsā, bet ēkas ir zilā krāsā.
"Izmantojot semantisko telpu kā vizualizācijas rīku, mēs uzreiz redzējām, ka kategorijas ir attēlotas šajās neticami sarežģītajās kartēs, kas aptver daudz vairāk smadzeņu, nekā mēs gaidījām," sacīja Huts.
Avots: Kalifornijas Universitāte, Bērklija
.jpg)
