Naukowcy odkryli, jak mózg rozpoznaje twarze

Na pierwszy rzut oka można rozpoznać twarz przyjaciela - czy jest ona radosna czy smutna, nawet jeśli nie widzieliśmy go przez dekadę. Jak działa mózg, skoro może efektywnie i łatwo rozpoznawać znajome twarze nawet po wielu latach, kiedy już się zmienią i zestarzeją?

Badacze z Uniwersytetu Carnegie Mellon są bliżej niż kiedykolwiek do zrozumienia neuronalnej podstawy identyfikacji twarzy. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie "Proceedings of National Academy of Sciences" przedstawiono kiedyś bardzo zaawansowane narzędzia obrazowania mózgu i metody obliczeniowe, potrzebne do pomiaru procesów mózgowych w czasie rzeczywistym. Procesy te prowadzą do rozpoznania wyglądu twarzy, a w efekcie – do rozpoznania danej osoby.

Zespół badawczy ma nadzieję, że wyniki mogą być wykorzystane w najbliższej przyszłości, aby zlokalizować dokładne miejsce, w którym wizualny system postrzegania rozkłada się w przypadku różnych schorzeń i urazów, od dysleksji rozwojowej do prozopagnozji – czyli do tzw. "ślepoty twarzy", zaburzenia, w przypadku którego osoba nie potrafi rozpoznawać twarzy, nawet swoich bliskich.

Ludzki mózg potrafi rozpoznać twarz nawet wtedy, gdzy bardzo się zmieni
Ludzki mózg potrafi rozpoznać twarz nawet wtedy, gdzy bardzo się zmieni (Shutterstock)

1. Rozpoznawanie twarzy zabiera naszym mózgom kilka milisekund

"Nasze wyniki stanowią krok w kierunku zrozumienia etapów przetwarzania informacji, które zaczynają się, gdy obraz twarzy po raz pierwszy trafia do oka osoby i rozkłada się w ciągu najbliższych kilkuset milisekund, dopóki dana osoba jest w stanie rozpoznać tożsamość człowieka, którego widzi" – mówi dr hab. Mark D. Vida, pracownik naukowy w Kolegium Humanistycznym Dietrich, na Wydziale Nauk Społecznych i Psychologii.

Zobacz także

Aby ustalić, w jaki sposób mózg może szybko rozróżniać twarze, naukowcy skanowali mózgi czterech osób, korzystając z magnetoencefalografii - techniki obrazowania elektrycznej czynności mózgu, za pomocą rejestracji pola magnetycznego wytworzonego przez ten organ (MEG). MEG pozwoliło im mierzyć bieżącą aktywność mózgu milisekunda po milisekundzie, podczas gdy uczestnicy oglądali obrazy z 91 różnymi osobami z dwoma minami każda: szczęśliwą i obojętną. Uczestnicy wskazywali, gdy uznali, że twarz tej samej osoby została powtórzona, tylko z inną miną.

2. Nowa metoda badania mózgu

Skany MEG pozwoliły naukowcom nakreślić dla każdego z wielu punktów mózgu wykres aktywności. Dzięki temu mogą zobaczyć, jak mózg koduje informacje o tożsamości widzianych ludzi. Zespół porównał również dane o tym, jak mózg zachowuje znajome twarze. Następnie wyniki były potwierdzone przez porównanie danych neuronowych do informacji zawartych w różnych częściach symulacji komputerowej sztucznej sieci neuronowej, która była szkolona do rozpoznawania tej samej osoby z obrazów twarzy.

"Łącząc szczegółowe informacje uzyskane z badania MEG z modelami obliczeniowymi, mającymi pokazać, jak działa system wizualizacji, mamy potencjał, aby zyskać wgląd w procesy, jakie zachodzą w mózgu w czasie rzeczywistym – i to możemy zobaczyć nie tylko te dotyczące rozpoznawania twarzy" - mówi David C. Plaut, profesor psychologii i członek CNBC.

Polecane dla Ciebie

Pomocni lekarze

Szukaj innego lekarza

Komentarze

Wysyłając opinię akceptujesz regulamin zamieszczania opinii w serwisie. Grupa Wirtualna Polska S.A. z siedzibą w Warszawie jest administratorem twoich danych osobowych dla celów związanych z korzystaniem z serwisu. Zgodnie z art. 24 ust. 1 pkt 3 i 4 ustawy o ochronie danych osobowych, podanie danych jest dobrowolne, Użytkownikowi przysługuje prawo dostępu do treści swoich danych i ich poprawiania.
    Ważne tematy