Различные изображения создают различный объем активности, даже если все они новые, предположили ученые. Помимо этого, схожий эффект оказывают другие факторы: например, яркость или контрастность изображения. Исследователи предложили новую теорию, согласно которой мозг понимает, какой уровень активации ожидается от ввода сенсорной информации, и подстраивается под него, сигнализируя об осведомленности, пишет Science Daily.
Для того чтобы мозг смог интерпретировать визуальную информацию, полученную извне, сенсорная система разбивает ее на части. В упрощенном виде это выглядит так: информация попадает в глаз через палочки и колбочки. Она проходит нейрон за нейроном через участки мозга, составляющие визуальную систему нижней височной извилины. Все ее 16 млн нейронов активируются по-разному, в зависимости от того, на что смотрит человек, а затем мозг интерпретирует увиденное.
«Один паттерн для знакомого лица. Другой — для чашки кофе. Третий — для карандаша, — поясняет Николь Раст, руководитель проекта. — Этим занимается зрительная система. Она выстраивает мир заново, помогая нам расшифровать, что мы видим».
Мозг выполняет калибровку, приспосабливаясь к изменениям, вызванным действием различных факторов. В итоге остается изолированный сигнал для активации осведомленности. Другими словами, мозг понимает, когда видит то, что уже видел.
Для того чтобы прийти к такому выводу, ученые показывали двум взрослым макакам-резус черно-белые картинки, каждую по два раза, в течение 0,5 секунд. Помимо этого, исследователи меняли контрастность изображений.
Животные прошли дрессировку и движением глаз вправо или влево сигнализировали, видели они это изображение или нет. Параллельно ученые измеряли нейронную активность их мозга в зрительном отделе. А затем расшифровали паттерны активности с помощью математической модели.
Результаты окончательно подтвердили гипотезу ученых — уровень активности нейронов менялся и из-за знакомства с картинкой, и из-за изменения контраста. Это значит, что мозг способен отличать одно от другого и изолировать эти процессы.
В будущем это позволит, например, улучшить систему визуального восприятия для ИИ. Можно будет построить машины, которые станут обрабатывать увиденное таким же образом, как это делает мозг человека.
В 2019 году биологи впервые нашли в зрительной коре мозга нейроны для распознавания лиц. В отличие от уже известных аналогов в височной коре, эти клетки быстрее активируются и реагируют на любые лица — а не только лица знакомых и знаменитостей.
