Изследователите картографират как мозъчните процеси обработват познати лица

С един поглед можете да разпознаете лицето на приятел, независимо дали е щастлив или тъжен, или дори да не сте ги виждали от десетилетие. Но как мозъкът разпознава познатите лица с лекота, въпреки обширните вариации в начина, по който се появяват?

Изследователи от университета Карнеги Мелън казват, че са по-близо от всякога до разбирането на невронната основа на идентификацията на лицето.

В проучване, публикувано в Известия на Националната академия на науките (PNAS), те използваха високо усъвършенствани инструменти за изобразяване на мозъка и изчислителни методи за измерване на мозъчните процеси в реално време, които преобразуват появата на лице в разпознаване на човек.

Изследователите казват, че се надяват констатациите да бъдат използвани за намиране на точната точка, в която системата за зрително възприятие се разпада при различни нарушения и наранявания, вариращи от дислексия на развитието до прозопагнозия или слепота на лицето.

„Нашите резултати осигуряват стъпка към разбирането на етапите на обработка на информацията, които започват, когато изображение на лице за пръв път попадне в окото на човек и се разгърне през следващите няколкостотин милисекунди, докато човекът е в състояние да разпознае идентичността на лицето“, каза Д-р Марк Д. Вида, постдокторант в катедрата по психология на Колежа по хуманитарни и социални науки в Дитрих и Център за невронна основа на познанието (CNBC).

За да определят как мозъкът бързо различава лицата, изследователите сканират мозъка на четирима души с помощта на магнитоенцефалография (MEG).

MEG им позволи да измерват текущата мозъчна активност в целия мозък на милисекунда по милисекунда, докато участниците разглеждаха изображения на 91 различни индивида с по два изражения на лицето всеки: щастлив и неутрален.

Участниците посочиха, когато разпознаха, че лицето на един и същ човек се повтаря, независимо от израза му.

Сканирането с MEG позволява на изследователите да картографират за всеки от многото моменти във времето кои части на мозъка кодират информация, базирана на външния вид, и коя информация, базирана на идентичност.

Изследователите също сравняват невронните данни с поведенчески преценки на изображенията на лица от хора, чиито преценки се основават главно на информация, базирана на идентичността.

След това те потвърдиха резултатите, като сравниха невронните данни с информацията, присъстваща в различни части на изчислителна симулация на изкуствена невронна мрежа, която беше обучена да разпознава лица от едни и същи изображения на лицето.

„Комбинирането на подробна информация за времето от MEG изображения с изчислителни модели за това как функционира визуалната система има потенциал да предостави представа за мозъчните процеси в реално време, в основата на които са много други способности, освен разпознаването на лица“, каза д-р Дейвид С. Плаут, професор по психология и член на CNBC.

Източник: Университет Карнеги Мелън