Agy összeköti a vonalrajzokban lévő pontokat
A kutatók azt találták, hogy a vonallal ábrázolt „tengerparti” jelenet megtekintése közel azonos agytevékenységi mintákat aktivált a vizsgálatban résztvevőknél, mint a strand tényleges színes fényképének megtekintése.
Ugyanez volt a helyzet, amikor az emberek vonalvezetéseket és fényképeket néztek más természeti jelenetekről, beleértve a város utcáit, erdőket, autópályákat, hegyeket és irodákat.
Figyelemre méltó, hogy még akkor is, amikor a kutatók a pixelek akár 75 százalékát eltávolították egy vonalas rajzon, az emberek még mindig jobban, mint véletlenül határozták meg, mit ábrázolnak a vonalak - mindaddig, amíg a fennmaradó vonalak a jelenet széles körvonalait mutatják.
"Eredményeink arra utalnak, hogy az agyunk csak néhány sorból képes egész részletgazdag jeleneteket létrehozni" - mondta Dirk Bernhardt-Walther, Ph.D., a tanulmány vezető szerzője és az Ohio Állami Egyetem pszichológiai adjunktusa.
"Az agyunkban megjelenített ábrázolások e jelenetek kategorizálásához kissé elvontabbak, mint azt egyesek gondolhatták - nincs szükségünk olyan funkciókra, mint a textúra és a szín, hogy meg tudjuk mondani a strandot az utcai jelenetről" - mondta.
A kutatási eredményeket a A Nemzeti Tudományos Akadémia közleményei.
A vizsgálat során 10 résztvevő színes fényképeket és vonalrajzokat tekintett meg hat jelenetkategóriából - strandok, városi utcák, erdők, autópályák, hegyek és irodák -, miközben agyukat funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) segítségével szkennelték.
Az fMRI képek megmutatták a kutatóknak, hogy mi zajlik a résztvevők agyának több területén, amikor megtekintették a fotókat és a vonalas rajzokat. A legjelentősebb eredmények a parahippocampalis helyterületen (PPA) történtek, amely az agy azon területe, amelyről a tudósok tudják, fontos szerepet játszik a jelenetek (nem pedig arcok vagy tárgyak) kódolásában és felismerésében.
Az adatok felhasználásával, amikor a résztvevők megtekintették a színes fotókat, a kutatók egy szoftver alapú dekódert képeztek ki, hogy megmondják, milyen típusú jelenetet tekintettek meg a résztvevők - egy tengerpartot, hegyet stb. - a PPA-ban bemutatott agyi aktivitás mintázatai alapján. az fMRI.
A dekóder korántsem volt tökéletes, de a véletlennél jobban megjósolta, hogy egy adott jelenetet egy adott fMRI-képen melyik jelenet lát.
Ami a legfontosabb, hogy a dekóder ugyanolyan jól tudta megjósolni, hogy az ember melyik jelenetet nézte meg, amikor a vonalvezetésekre összpontosított, mint a fényképekre. Valójában a dekóder valamivel jobban - bár nem szignifikánsan - jobban tudta megjósolni a vonalvezetéseket az elsődleges vizuális kéreg fényképeihez képest.
"Arra számítottunk, hogy a vonalvezetések elég jók lesznek a dekódoláshoz, de meglepő volt, hogy a fényképeknek nem volt előnye - a dekóder nem volt jobb, ha fényképeken használták, mint a vonalvezetéseken" - mondta Bernhardt-Walther. .
Az eredmények azt mutatták, hogy amikor a dekódert képekre készítették, akkor is ugyanolyan jól tudta megjósolni, hogy az emberek mely jeleneteket nézik vonalvezetésben, és fordítva.
"Ez arra utal, hogy az agy ugyanazt az információt használja a jelenet dekódolásához, amikor vonalvezetéssel vagy fotóval mutatja be" - mondta.
Ezenkívül az eredmények azt mutatták, hogy amikor a dekóder hibákat követett el, hasonló hibákat követett el mind a fényképeken, mind a vonalvezetéseken. Például, ha a dekóder azt gondolta, hogy az emberek egy hegy fényképét nézik, amikor valóban egy erdő fényképét nézik, akkor ugyanezt a hibát követné el, amikor a vonalvezetéseket elemzi.
"A hibaminták hihetetlenül jól egyeznek, tehát ez további bizonyíték arra, hogy a képek és a vonalvezetések ábrázolása nagyon hasonló az agyban" - mondta Bernhardt-Walther.
De mi a helyzet a vonalas rajzokkal, amelyek lehetővé teszik az emberek számára, hogy felismerjék, amit képviselnek? A tanulmány részeként a kutatók eltávolították a vonalas rajzok egy részét, és megkérdezték a résztvevőket, hogy tudják-e még megmondani, milyen jelenetet ábrázolnak. Bizonyos esetekben a rajzban lévő pixelek akár 75% -át is eltávolították.
Ha a kutatók elhagynák a hosszú kontúrokat a rajzokon, amelyek a globális struktúrát képviselik - például ég, víz vagy homok -, a résztvevők még mindig pontosan meg tudnák jósolni, hogy milyen jelenetet ábrázolnak az esetek mintegy 60 százalékában.
Amikor azonban a kutatók kivették ezeket a hosszú kontúrokat, és csak rövideket hagytak - amelyek olyan részleteket mutatnak be, mint a levelek, az épületek ablakai vagy az egyes hegygerincek a hegyoldalban -, a résztvevők pontossága csökkent.
Ezek a megállapítások kétségbe vonják az emberi vizuális érzékelés egyes modelljeit, amelyek azt állítják, hogy az embereknek a jelenetek osztályozásához speciális információkra van szükségük, amelyek megtalálhatók a fényképeken - például szín, árnyékolás és textúra.
"Természetesen a fényképen található gazdag információforrásokat használjuk, amikor rendelkezésre állnak, de az agy opportunista - a rendelkezésre állóakat használja" - mondta Bernhardt-Walther. "Sok információt kaphatunk egy vonalvezetésből."
Az eredmények arra is utalnak, hogy a vonalvezetések miért játszottak olyan fontos szerepet az emberiség történelmében, mind művészeti formában, mind pedig az információk egyszerű bemutatásának módjában.
- Képzelje el a korai ember csodálkozását, amikor felfedezte, hogy alakzatokat tud rajzolni a sziklafalra, és az hasonlít az imént megölt tényleges állatra. A vonalvezetések az őskortól kezdve voltak velünk ”- mondta Bernhardt-Walther.
Forrás: Ohio Állami Egyetem
