Ученые пытаются понять, как человек распознает частично скрытые объекты

Москва, 16:29, 19 Сен 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Человеческий мозги, как и мозг приматов, замечательно распознает объекты, когда их вид почти скрыт. Это умение позволяло нашим древним предкам найти пищу и избежать опасности. Это по-прежнему важно для понимания нашего окружения.

Специалисты по медицине проводят исследования, чтобы обнаружить методы, которыми мозг оперирует при определении предметов с почти скрытыми формами. Хотя компьютеры могут победить лучших шахматистов мира, ученые еще не разработали искусственный интеллект, который все распознает так же, как самый обычный человек.

Изучение сигналов, генерируемых мозгом, помогает заполнить картину того, что происходит, когда смотришь, а затем пытаешься распознать фигуры. Эти исследования также показывают, почему попытки механически воспроизвести способность людей и приматов, не смогли идентифицировать частично скрытые объекты.

В Вашингтонском национальном исследовательском центре приматов есть компьютерная игра, в которую можно играть, чтобы определить, одинаковы предметы или разные. Со временем задача становится все более сложной.

Исследователи узнали, что во время более простой части игры мозг генерирует сигналы в определенных областях зрительной коры — части зрения. Нейроны, или мозговые нервные клетки, в этом разделе сильнее реагируют на открытые взгляду формы.

Однако когда фигуры начинают частично скрываться, некоторые нейроны в части мозга, которые управляют такими функциями, как память и планирование — вентролатеральная префронтальная кора, — реагируют более интенсивно.

Исследователи также заметили, что у многих нейронов в зрительной коре было два быстрых пика реакции. Второй произошел после начала реакции в мозговой секции мышления. Это, казалось, усиливало реакцию нейронов в зрительной коре на частично скрытые формы.

Результаты показывают, как сигналы из двух разных областей мозга — мышления и зрения — могут взаимодействовать, чтобы помочь распознать фигуры, которые не полностью видны.

Исследователи считают, что и другие области мозга, в дополнение к изучаемым, также могут участвовать в распознавании объектов.

«Это не просто информация, вытекающая из глаз в сенсорное расположение мозга, которая важна для распознавания формы, когда она частично скрыта», — сказала профессор Анита Пасупати. «Обратная связь с другими регионами мозга также помогает в принятии этого решения».

Опираясь только на изображение объекта, который появляется на сетчатке глаза, трудно понять, что это такое, потому что этот образ может иметь много интерпретаций.

Ученые объясняют это не только физическим внешним видом объекта, но и сценой, контекстом, степенью видимости и опытом зрителя.

На фотографии можно без труда рассмотреть апельсин, несмотря на то, что большая его часть скрыта из виду

Исследование помогает больше узнать о том, как мозг обычно работает в решении этой часто встречающейся перцептивной головоломки.

«Нейронные механизмы, которые опосредуют перцептивные способности, такие как этот, в значительной степени неизвестны, поэтому мы были заинтересованы в их изучении», — отметила Пасупати.

Эти недавние открытия также заставляют ученых задаться вопросом, могут ли нарушения в различных типах общения между когнитивными и сенсорными частями мозга играть определенную роль в трудностях у людей с аутизмом или Альцгеймером.

Например, некоторые люди с аутизмом совершенно неспособны действовать в окружающем их беспорядке. У них проблемы с обработкой сенсорной информации, которые могут их запутать и расстроить. Многие пациенты с болезнью Альцгеймера испытывают то, что называется визуальной агнозией. У них нет проблем с просмотром объектов, но они не могут понять, что они собой представляют.

Итоговые результаты этой работы опубликованы в научном журнале eLife.