Cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, descobriram que o cérebro está ligado a colocar em ordem todas as categorias de objetos e ações que vemos.
Eles criaram o primeiro mapa interativo de como o cérebro organiza estes agrupamentos.
O resultado - obtido por meio de modelos computacionais de dados de imagem cerebral coletados enquanto os sujeitos assistiu horas de clipes de filme - é o que os pesquisadores chamam de "um espaço contínuo semântico."
Algumas relações entre as categorias faz sentido (humanos e animais compartilham a "vizinhança semântica" mesmo), enquanto outros (corredores e baldes) são menos óbvios. Os pesquisadores descobriram que pessoas diferentes partes de um esquema semelhante semântica.
"Nossos métodos abrir uma porta que vai levar rapidamente a uma compreensão mais completa e detalhada de como o cérebro está organizado. Já, o nosso cérebro visualizador online aparece para fornecer o olhar mais detalhado já na função visual e organização de um único cérebro humano ", disse Alexander Huth, um estudante de doutorado em neurociência na Universidade de Berkeley e principal autor do estudo publicado hoje (quarta-feira, 19 de dezembro) na revista Neuron.
Mapas mostram como diferentes categorias de objetos vivos e não-vivos que vemos são relacionados um ao outro no cérebro "espaço semântico".
Uma melhor compreensão de como o cérebro organiza a informação visual pode ajudar com o diagnóstico médico e tratamento de doenças do cérebro. Estas descobertas podem também ser usados para criar interfaces cérebro-máquina, em particular para sistemas de reconhecimento facial e outras imagens. Entre outras coisas, eles poderiam melhorar a capacidade de uma mercearia sistema de self-checkout de reconhecer diferentes tipos de mercadoria.
| "Nossa descoberta sugere que as varreduras do cérebro poderá em breve ser usado para rotular uma imagem de que alguém está vendo, e também pode ajudar a ensinar os computadores a melhor forma de reconhecer imagens", disse Huth, que produziu um website interativo e vídeo para explicar a ciência do que os pesquisadores. Há muito tempo se pensou que cada categoria de seres humanos objeto ou ação ver - pessoas, animais, veículos, eletrodomésticos e movimentos - é representado em uma região separada do córtex visual. Neste último estudo, os pesquisadores da UC Berkeley descobriram que essas categorias são, na verdade, representada em mapas altamente organizados, que se sobrepõem, que cobrem tanto quanto 20 por cento do cérebro, incluindo o córtex somatossensorial e frontal. |
Para realizar o experimento, a atividade cerebral de cinco pesquisadores foi gravado através de ressonância magnética funcional (fMRI), como cada um deles assistiam duas horas de clipes de filme. O cérebro analisa o fluxo de sangue simultaneamente medida em milhares de locais em todo o cérebro.
Os pesquisadores então utilizados regularizada análise de regressão linear, que encontra correlações em dados, para construir um modelo que mostra como cada um dos cerca de 30 mil locais no córtex respondeu a cada uma das categorias de 1.700 objetos e ações vistas nos clipes de filme. Em seguida, eles usaram a análise de componentes principais, um método estatístico que pode resumir grandes conjuntos de dados, para encontrar o "espaço semântico" que era comum a todos os sujeitos do estudo.
Os resultados são apresentados em multicores, mapas multidimensionais que mostram as mais de 1700 categorias visuais e suas relações entre si. Categorias que ativam as mesmas áreas do cérebro têm cores semelhantes. Por exemplo, os seres humanos são o verde, os animais são amarelas, os veículos são cor de rosa e violeta e edifícios são azuis. Para mais detalhes sobre o experimento, assista ao vídeo acima.
"Utilizar o espaço semântico como uma ferramenta de visualização, que imediatamente viu que as categorias são representados nestes mapas incrivelmente complexos que abrangem muito mais do cérebro do que esperávamos", disse Huth.
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