新大腦機(jī)制可自動(dòng)連接腦海中的物體
科學(xué)家繪制了大腦中“連接”相似物體的那部分,從而對(duì)大腦如何脫離上下文處理信息產(chǎn)生了新的見(jiàn)解。
約翰斯·霍普金斯大學(xué)官網(wǎng)7月9日消息
當(dāng)人們看到牙刷、汽車、一棵樹(shù)(任何一個(gè)單獨(dú)的物體)時(shí),他們的大腦會(huì)自動(dòng)將其與其他自然發(fā)生的事物聯(lián)系起來(lái),從而使人們能夠?yàn)橹車沫h(huán)境建立背景,并設(shè)定對(duì)世界的期望。
通過(guò)使用機(jī)器學(xué)習(xí)和大腦成像,研究人員測(cè)量了“共現(xiàn)”(co-occurrence)現(xiàn)象的程度,并確定了涉及的大腦區(qū)域。研究結(jié)果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)雜志上。
研究于2021年7月2日發(fā)表在《Nature Communications》(最新影響因子:14.919)雜志上
通訊作者、約翰斯·霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins University)認(rèn)知科學(xué)家Michael F. Bonner說(shuō):“當(dāng)我們看到冰箱時(shí),我們認(rèn)為自己只是在看冰箱,但在我們的腦海中,我們也會(huì)想起廚房里所有與冰箱有關(guān)的其他東西。這是第一次有人對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行量化,并確定了它發(fā)生的大腦區(qū)域!
認(rèn)知科學(xué)家Michael F. Bonner
在一項(xiàng)分兩部分進(jìn)行的研究中,Bonner和賓夕法尼亞大學(xué)(University of Pennsylvania)心理學(xué)教授Russell Epstein使用了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),里面有數(shù)千張風(fēng)景照片,每一個(gè)物體都有標(biāo)簽。有家庭場(chǎng)景、城市生活、自然的照片,這些照片上有每個(gè)杯子、汽車、樹(shù)等的標(biāo)簽。為了量化物體的共現(xiàn),或特定物體與其他物體一起出現(xiàn)的頻率,他們創(chuàng)建了一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型和算法,證明如果你看到一個(gè)鍵盤,你看到一支筆的可能性,或者如果你看到一個(gè)洗碗機(jī),你看到一艘船的可能性。
對(duì)這些關(guān)聯(lián)進(jìn)行量化后,研究人員接下來(lái)試圖繪制大腦中處理這些關(guān)聯(lián)的區(qū)域。
當(dāng)研究人員用功能性磁共振成像(fMRI)監(jiān)測(cè)受試者的大腦活動(dòng)時(shí),研究小組向他們展示單個(gè)物體的圖片,并尋找某個(gè)區(qū)域的證據(jù),該區(qū)域的反應(yīng)跟蹤了這一共現(xiàn)信息。他們確定的位置是視覺(jué)皮層中與空間場(chǎng)景處理相關(guān)的區(qū)域。
Bonner說(shuō):“當(dāng)你看一架飛機(jī)時(shí),這個(gè)區(qū)域會(huì)發(fā)出天空、云層和所有其他東西的信號(hào)。長(zhǎng)期以來(lái),人們認(rèn)為大腦的這個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)處理空間環(huán)境,同時(shí)也在編碼有關(guān)世界上事物如何組合的信息!
研究人員早就知道,人們?cè)跓o(wú)上下文信息的情況下識(shí)別物體的速度較慢。研究小組認(rèn)為,這是第一次量化視覺(jué)環(huán)境中物體之間的關(guān)聯(lián)的大規(guī)模實(shí)驗(yàn),也是第一次深入了解視覺(jué)環(huán)境在大腦中是如何呈現(xiàn)的。
Bonner說(shuō):“我們以一種精細(xì)的方式表明,大腦實(shí)際上似乎完成了這些豐富的統(tǒng)計(jì)信息。”
創(chuàng)建于1876年的約翰斯·霍普金斯大學(xué)
參考文獻(xiàn)
Source:Johns Hopkins University
Team find brain mechanism that automatically links objects in our minds
Reference:
Bonner, M.F., Epstein, R.A. Object representations in the human brain reflect the co-occurrence statistics of vision and language. Nat Commun 12, 4081 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24368-2
重視AD 關(guān)注“主觀認(rèn)知下降”
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