Harita Ayrıntıları Beyin Görsel Verileri Nasıl Düzenliyor?
Gönüllüler saatlerce film klipleri izlerken toplanan beyin görüntüleme verilerinin hesaplamalı modelleriyle elde edilen harita, araştırmacıların "sürekli bir semantik alan" dediği şeydir.
Araştırmacılar, insanlar ve hayvanların aynı "anlamsal komşuluğu" paylaşmasıyla, kategoriler arasındaki bazı ilişkilerin anlamlı olduğunu, diğerlerinin ise koridorlar ve kovalar gibi daha az açık olduğunu belirtti.
“Yöntemlerimiz, beynin nasıl organize edildiğine dair daha eksiksiz ve ayrıntılı bir anlayışa hızla yol açacak bir kapı açıyor. UC Berkeley'de nörobilim alanında doktora öğrencisi ve dergide yayınlanan çalışmanın baş yazarı Alexander Huth, çevrimiçi beyin görüntüleyicimiz, tek bir insan beyninin görsel işlevi ve organizasyonuna şimdiye kadarki en ayrıntılı görünümü sağlıyor gibi görünüyor ”dedi. Nöron.
Araştırmacıya göre, beynin görsel girdiyi nasıl düzenlediğine dair daha net bir anlayış, beyin bozukluklarının tıbbi teşhisine ve tedavisine yardımcı olabilir.
Bu bulgular, özellikle yüz ve diğer görüntü tanıma sistemleri için beyin-makine arayüzleri oluşturmak için de kullanılabilir. Diğer şeylerin yanı sıra, bir bakkalda kendi kendine ödeme sisteminin farklı türdeki ürünleri tanıma yeteneğini geliştirebilirler.
Neyin bilimini açıklamak için bir video ve etkileşimli bir web sitesi hazırlayan Huth, "Keşifimiz, beyin taramalarının yakında birisinin gördüğü bir görüntüyü etiketlemek için kullanılabileceğini ve ayrıca bilgisayarlara görüntüleri nasıl daha iyi tanıyacaklarını öğretmeye yardımcı olabileceğini gösteriyor" dedi. araştırmacılar buldu.
Huth, insanların gördüğü her nesne veya eylem kategorisinin - insanlar, hayvanlar, araçlar, ev aletleri ve hareketler - görsel korteksin ayrı bir bölgesinde temsil edildiğinin uzun zamandır düşünüldüğünü belirtti. Bu son çalışmada, UC Berkeley araştırmacıları, bu kategorilerin, somatosensoriyel ve frontal korteksler de dahil olmak üzere beynin yüzde 20 kadarını kapsayan, oldukça organize edilmiş, örtüşen haritalarda temsil edildiğini buldular.
Bilim adamları, beş araştırmacının beyin aktivitesini, her biri iki saatlik film klibi izlerken fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) yoluyla kaydetti. Beyin, beynin binlerce yerinde ölçülen kan akışını tarar.
Araştırmacılar daha sonra, korteksteki yaklaşık 30.000 konumun her birinin film kliplerinde görülen 1.700 nesne ve eylem kategorisinin her birine nasıl tepki verdiğini gösteren bir model oluşturmak için verilerdeki korelasyonları bulan düzenli doğrusal regresyon analizi kullandılar. Daha sonra, tüm çalışma konuları için ortak olan “anlamsal alanı” bulmak için büyük veri setlerini özetleyebilen istatistiksel bir yöntem olan temel bileşenler analizini kullandılar.
Sonuçlar, 1.700'den fazla görsel kategoriyi ve bunların birbirleriyle ilişkilerini gösteren çok renkli, çok boyutlu haritalarda sunulmaktadır. Araştırmacılar, aynı beyin bölgelerini harekete geçiren kategorilerin benzer renklere sahip olduğunu belirtti. Örneğin insanlar yeşil, hayvanlar sarı, araçlar pembe ve mor ve binalar mavi.
Huth, "Anlamsal alanı bir görselleştirme aracı olarak kullanarak, beynin beklediğimizden çok daha fazlasını kapsayan bu inanılmaz derecede karmaşık haritalarda kategorilerin temsil edildiğini hemen gördük," dedi.
Kaynak: California Üniversitesi, Berkeley
