Hjernen udfører visuel søgning næsten optimalt
Hjernen udfører visuel søgning næsten optimalt
Anonim

I naturen overlever pattedyr, fordi de kan se og unddrage sig rovdyr, der lurer i de skyggefulde buske.

Den evne oversættes til den menneskelige verden. Screenere fra Transportation Security Administration kan udvælge farlige genstande i et billede af vores rodede og fyldte kufferter. Vi kommer ud af huset hver morgen, fordi vi finder vores bilnøgler på den rodede hylde ved siden af ​​døren.

Denne evne til at genkende målobjekter omgivet af distraktører er en af ​​de bemærkelsesværdige funktioner i vores nervesystem.

"Visuel søgning er en vigtig opgave for hjernen. Overraskende nok, selv i en kompleks opgave som at opdage en genstand i en scene med distraherere, finder vi ud af, at folks ydeevne er næsten optimal. Det betyder, at hjernen formår at udføre det bedst mulige arbejde givet. den tilgængelige information," sagde Dr. Wei Ji Ma (http://neuro.neusc.bcm.tmc.edu/?sct=gfaculty&prf=53, assisterende professor i neurovidenskab ved Baylor College of Medicine (www.bcm.edu). En rapport om forskning udført af ham og kolleger fra andre institutioner vises online i tidsskriftet Nature Neuroscience (http://www.nature.com/neuro/index.html).

At genkende målet er mere end at finde ud af hvert enkelt objekt.

"Måldetektion involverer integration af information fra flere steder," sagde Ma. "Mange objekter kan ligne det mål, du leder efter. Det er en kognitiv vurdering såvel som en visuel."

En faktor, der skal tages i betragtning, er pålideligheden af ​​oplysningerne.

"Vi studerer det især," sagde mor. "Hvis du er detektiv, vægter du forskellige stykker information baseret på kildens pålidelighed. På samme måde skal hjernen vægte forskellige stykker visuel information."

I sin undersøgelse brugte han og hans kolleger computerskærme til at vise forsøgspersoner sæt af linjer, der måske eller måske ikke indeholder en linje orienteret på en bestemt måde. For at manipulere pålideligheden varierede de tilfældigt kontrasten af ​​hver linje, hvilket gjorde målet lettere eller sværere at opdage. Hver skærm blev kun vist i en brøkdel af et sekund, hvilket gjorde søgeopgaven meget vanskelig.

"Vi fandt ud af, at selv i denne komplekse opgave var folk tæt på at være optimale til at opdage målet," sagde han. "Det betyder, at mennesker på et splitsekund kan integrere information på tværs af rummet, mens de tager højde for pålideligheden af ​​den information. Det er vigtigt i vores daglige liv."

Opgaven blev bevidst gjort meget hård, så folk lavede fejl, sagde han, men deres svar var så gode, som de kunne få den støj, der er iboende til visuelle observationer.

I den anden del af deres undersøgelse fastslog de, at denne evne kan være afhængig af grupper (populationer) af neuroner, der reagerer forskelligt på forskellige linjeretninger. Ved at bruge sådanne populationer var de i stand til at konstruere et neuralt netværk, der kunne vægte information med den passende pålidelighed.

De simulerede denne opgave på computeren og reproducerede menneskelige forsøgspersoners adfærd, hvilket giver troværdighed til deres argument om, at opgaven kræver populationer af neuroner.

"Det visuelle system udfører automatisk og ubevidst komplekse opgaver," sagde Ma. "Folk ser genstande, og hvordan de relaterer til hinanden. Vi ser ikke kun med vores øjne. Vi ser med vores hjerne. Vores øjne er kameraet, men processen med at fortolke billedet i vores hjerne er at se."

Det næste spørgsmål er, hvornår bliver en visuel opgave så kompleks, at den menneskelige hjerne ikke formår at være optimal?

Populær af emne.