Pojedinosti na mapi Kako mozak organizira vizualne podatke
Mapa, postignuta računalnim modelima podataka o slikanju mozga prikupljenih dok su dobrovoljci gledali sate filmskih isječaka, ono je što istraživači nazivaju "kontinuiranim semantičkim prostorom".
Neki odnosi između kategorija imaju smisla, a ljudi i životinje dijele isto "semantičko susjedstvo", dok su druge manje očitije, poput hodnika i kanta, napominju istraživači.
„Naše metode otvaraju vrata koja će brzo dovesti do cjelovitijeg i detaljnijeg razumijevanja kako je mozak organiziran. Čini se da naš mrežni preglednik mozga već pruža najdetaljniji pogled na vizualnu funkciju i organizaciju jednog ljudskog mozga ”, rekao je Alexander Huth, doktorand neuroznanosti na UC Berkeley i vodeći autor studije objavljene u časopisu Neuron.
Prema istraživaču, jasnije razumijevanje načina na koji mozak organizira vizualni unos može pomoći u medicinskoj dijagnozi i liječenju moždanih poremećaja.
Ta se otkrića također mogu koristiti za stvaranje sučelja mozak-stroj, posebno za sustave za prepoznavanje lica i drugih slika, dodao je. Između ostalog, mogli bi poboljšati sposobnost samoposluge u samoposluzi da prepoznaje različite vrste robe.
"Naše otkriće sugerira da bi se skeniranje mozga uskoro moglo koristiti za označavanje slike koju netko vidi, a moglo bi također pomoći naučiti računala kako bolje prepoznati slike", rekao je Huth koji je izradio video i interaktivno web mjesto koje objašnjava znanost o tome što otkrili su istraživači.
Dugo se mislilo da je svaka kategorija predmeta ili radnje koju ljudi vide - ljudi, životinje, vozila, kućanski aparati i pokreti - predstavljena u zasebnom području vizualnog korteksa, primijetio je Huth. U ovom najnovijem istraživanju istraživači UC Berkeley otkrili su da su ove kategorije zapravo zastupljene na visoko organiziranim mapama koje se preklapaju i pokrivaju čak 20 posto mozga, uključujući somatosenzorne i frontalne kortekse.
Znanstvenici su zabilježili moždanu aktivnost pet istraživača putem funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) dok su svaki gledali dva sata filmskih isječaka. Mozak skenira izmjereni protok krvi na tisućama mjesta u mozgu.
Zatim su istraživači koristili regulariziranu linearnu regresijsku analizu, koja pronalazi korelacije u podacima, kako bi izgradili model koji pokazuje kako je svako od otprilike 30 000 mjesta u korteksu reagiralo na svaku od 1700 kategorija objekata i radnji viđenih u filmskim isječcima. Dalje, koristili su analizu glavnih komponenata, statističku metodu koja može sažeti velike skupove podataka, kako bi pronašli "semantički prostor" koji je bio zajednički svim ispitanicima.
Rezultati su predstavljeni na raznobojnim, višedimenzionalnim kartama koje prikazuju više od 1.700 vizualnih kategorija i njihov međusobni odnos. Kategorije koje aktiviraju ista područja mozga imaju slične boje, istaknuli su istraživači. Primjerice, ljudi su zeleni, životinje žute, vozila ružičaste i ljubičaste, a zgrade plave.
"Koristeći semantički prostor kao alat za vizualizaciju, odmah smo vidjeli da su kategorije predstavljene na tim nevjerojatno zamršenim kartama koje pokrivaju mnogo više mozga nego što smo očekivali", rekao je Huth.
Izvor: Kalifornijsko sveučilište, Berkeley
