Труд
Автор:
Труд news
Учените отдавна изследват как зрителната система постига енергийна ефективност
Човек може да прекара часове, съзерцавайки спокойния залез или ясното нощно небе. Тези гледки не са само приятни за очите, но и „щадящи“ за мозъка. Хората обикновено предпочитат визуални стимули, които изискват по-малко когнитивно усилие за обработка, съобщава Science News, позовавайки се на публикация в PNAS Nexus.
Мозъкът е органът в човешкото тяло, който консумира най-много енергия, като само визуалната обработка отнема почти половината от този ресурс. Учените отдавна изследват как зрителната система постига енергийна ефективност. Новото проучване обаче разглежда въпроса от различна перспектива, предаде БТА.
Неврологът Дирк Бернхард-Валтер от Университета в Торонто и неговите колеги предполагат, че подобни предпочитания може да са се развили като когнитивни „съкратени пътища“, които помагат на организмите да се ориентират в средата, без да изразходват излишна енергия.
За да изследват енергийните разходи при визуалната обработка, учените анализирали данни от функционален магнитнорезонансен образ (fMRI), при който четирима участници разгледали 5000 изображения, докато мозъчната им активност била регистрирана. Измерванията на кислородната консумация в различни мозъчни области служат като индикатор за метаболитна активност. Паралелно с това екипът подал същите изображения към изкуствена невронна мрежа, обучена да разпознава обекти и сцени, използвайки броя активирани „неврони“ като приблизителна мярка за енергийните разходи.
След това изследователите сравнили тези оценки – както при хората, така и при изкуствения модел, с естетическите оценки на изображенията, събрани от над 1000 участници в онлайн проучване. Те оценили всяка картина по петстепенна скала. И в двата случая се установила обратна зависимост: колкото по-малко метаболитно усилие било необходимо за обработка на дадено изображение, толкова по-висока била естетическата му оценка.
Тази отрицателна корелация била най-силно изразена във високите нива на визуалната обработка – например във фузиформната лицева област, отговорна за разпознаването на лица, както и в съответните слоеве на изкуствената невронна мрежа. Това подсказва, според Бернхард-Валтер, че основните енергийни спестявания се случват по време на по-сложни процеси като разпознаването на обекти, а не при базови функции като откриване на контури или контраст.
