Creierul conectează punctele din desenele liniare
Cercetătorii au descoperit că vizionarea unei scene de „plajă” prezentată într-un desen liniar a activat aproape aceleași tipare de activitate cerebrală la participanții la studiu ca și vizionarea unei fotografii color reale a unei plaje.
Același lucru a fost adevărat atunci când oamenii au vizionat desene și fotografii ale altor scene naturale, inclusiv străzile orașului, pădurile, autostrăzile, munții și birourile.
În mod remarcabil, chiar și atunci când cercetătorii au eliminat până la 75 la sută din pixelii dintr-un desen liniar, oamenii au făcut tot mai bine decât șansa de a determina ce reprezentau liniile - atâta timp cât liniile rămase arătau contururile largi ale scenei.
„Rezultatele noastre sugerează că creierul nostru poate recrea scene întregi detaliate din doar câteva rânduri”, a spus Dirk Bernhardt-Walther, Ph.D., autor principal al studiului și profesor asistent de psihologie la Ohio State University.
„Reprezentările din creierul nostru pentru clasificarea acestor scene par a fi ceva mai abstracte decât ar fi crezut unii - nu avem nevoie de caracteristici precum textura și culoarea pentru a distinge o plajă dintr-o scenă de stradă”, a spus el.
Descoperirile cercetării sunt publicate în ediția timpurie online a Lucrările Academiei Naționale de Științe.
Pentru studiu, 10 participanți au vizionat fotografii color și desene în linie a șase categorii de scene - plaje, străzi ale orașului, păduri, autostrăzi, munți și birouri - în timp ce creierul lor a fost scanat folosind imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI).
Imaginile IRMF au arătat cercetătorilor ce se întâmplă în mai multe zone ale creierului participanților atunci când au văzut fotografiile și desenele liniare. Cele mai semnificative rezultate au avut loc în zona locului parahipocampic (PPA), o zonă a creierului despre care oamenii de știință știu că joacă un rol important în codificarea și recunoașterea scenelor (mai degrabă decât fețelor sau obiectelor).
Folosind datele din momentul în care participanții au văzut fotografiile color, cercetătorii au instruit un decodor bazat pe software pentru a spune ce tip de scenă au vizionat participanții - o plajă, un munte etc. - pe baza modelelor de activitate cerebrală din PPA prezentate în RMN-ul.
Decodorul a fost departe de a fi perfect, dar a făcut mai bine decât șansa de a prezice ce scenă vizionează o persoană într-o anumită imagine fMRI.
Cel mai important, decodificatorul ar putea face la fel de bine la prezicerea scenei vizualizate de o persoană atunci când era concentrată pe desenele liniare, precum și pe fotografii. De fapt, decodificatorul s-a descurcat puțin mai bine - deși nu în mod semnificativ - la prezicerea desenelor în linie comparativ cu fotografiile din cortexul vizual primar.
„Ne așteptam ca desenele liniare să fie suficient de bune pentru a permite o anumită decodificare, dar a fost surprinzător faptul că fotografiile nu au avut niciun beneficiu - decodificatorul nu a fost mai bun atunci când a fost folosit pe fotografii decât a fost pe desenele liniare”, a spus Bernhardt-Walther .
Rezultatele au arătat că atunci când decodificatorul a fost instruit pe fotografii, a reușit totuși la fel de bine la prezicerea scenei pe care oamenii le vizionau în desene și invers.
„Asta sugerează că creierul folosește aceleași informații pentru a decoda ce scenă vizionează atunci când este prezentat cu desene sau fotografii”, a spus el.
În plus, rezultatele au arătat că atunci când decodorul a făcut erori, a făcut erori similare atât în fotografii, cât și în desene. De exemplu, dacă decodificatorul credea că oamenii se uită la o fotografie a unui munte când se uită cu adevărat la o fotografie a unei păduri, ar face aceeași greșeală atunci când analizează desenele liniare.
„Modelele de eroare se potrivesc incredibil de bine, deci este o dovadă suplimentară că reprezentările pentru fotografii și desene linii sunt foarte asemănătoare în creier”, a spus Bernhardt-Walther.
Dar ce este vorba despre desenele liniare care permit oamenilor să recunoască ceea ce reprezintă? Ca parte a studiului, cercetătorii au eliminat unele dintre liniile din desenele și au întrebat participanții dacă mai pot spune ce scenă a fost descrisă. În unele cazuri, au eliminat până la 75 la sută din pixelii din desen.
Dacă cercetătorii lăsau contururile lungi din desene, care reprezentau structura globală - cum ar fi cerul, apa sau nisipul - participanții ar putea prezice în mod corect ce fel de scenă a fost reprezentată aproximativ 60% din timp.
Cu toate acestea, când cercetătorii au scos aceste contururi lungi și au lăsat doar scurte - reprezentând detalii cum ar fi frunze, ferestre în clădiri sau creste individuale pe malul muntelui - acuratețea participanților a coborât.
Aceste descoperiri pun la îndoială unele modele de percepție vizuală umană care susțin că oamenii au nevoie de informații specifice care se găsesc în fotografii - cum ar fi culoarea, umbrirea și textura - pentru a clasifica o scenă.
"Desigur, folosim sursele bogate de informații găsite într-o fotografie când este disponibilă, dar creierul este un oportunist - folosește ceea ce este disponibil", a spus Bernhardt-Walther. „Putem obține o mulțime de informații dintr-un desen liniar.”
Rezultatele sugerează, de asemenea, de ce desenele linii au jucat un rol atât de important în istoria omenirii, atât ca formă de artă, cât și ca mod de prezentare a informațiilor pur și simplu.
„Imaginați-vă uimirea omului timpuriu când a descoperit că poate desena forme pe un perete de piatră și seamănă cu animalul pe care tocmai îl ucisese. Desene în linie au fost cu noi din timpuri preistorice ", a spus Bernhardt-Walther.
Sursa: Universitatea de Stat din Ohio
