Discovery zeigt, wie das Gehirn „Lücken ausfüllt“, um uns beim Sehen zu helfen

Discovery zeigt, wie das Gehirn „Lücken ausfüllt“, um uns beim Sehen zu helfen
Discovery zeigt, wie das Gehirn „Lücken ausfüllt“, um uns beim Sehen zu helfen
Anonim

Forscher der University of Toronto haben herausgefunden, wie das Gehirn uns dabei hilft, Objekte zu sehen und mit ihnen zu interagieren, indem es fehlende Informationen ergänzt, so eine Studie, die in der Juni-Ausgabe von Current Biology veröffentlicht wurde.

Da das meiste, was Menschen sehen, oft durch andere Objekte blockiert wird, sind die vom Gehirn empfangenen visuellen Informationen normalerweise unvollständig. „Die Menschen nehmen die Wahrnehmung als selbstverständlich hin, weil sie uns so unmittelbar und automatisch erscheint“, sagt Allison Sekuler, außerordentliche Professorin für Psychologie an der U of T und eine der leitenden Autoren der Studie.„Was vielen Menschen nicht bewusst ist, ist, dass die Objekte, die wir sehen, nicht unbedingt die gleichen sind wie die Informationen, die unsere Augen erreichen, also muss das Gehirn diese Lücken fehlender Informationen füllen.“

Sekuler und ihre Kollegen glauben, den ersten direkten Beweis für diese Theorie gefunden zu haben. Die Forschergruppe unter der Leitung der Doktoranden Jason Gold und Richard Murray bat die Menschen, verschiedene Arten von Formen zu beschreiben, die auf verschiedenen Hintergründen präsentiert wurden, die aus visuellem „Rauschen“bestehen – graue, schwarze und weiße Pixel, die dem Schnee auf einem verstimmten Bild ähneln Fernsehen. Die quadratischen Formen waren entweder real, illusorisch, blockiert oder fragmentiert.

Da die Objekte schwer zu erkennen waren, erschienen sie je nach Hintergrundgeräusch manchmal dick oder dünn. (Die Seiten von dicken Objekten biegen sich nach außen, während die Seiten von dünnen Objekten nach innen gebogen sind.) Durch Mittelung der Leuchtdichte der visuellen Geräusche, die zu fetten oder dünnen Reaktionen führten, bestimmten die Forscher, welche Teile des Stimulus für diese Beurteilung wichtig waren.

Es ist nicht überraschend, sagen die Forscher, dass Menschen, als es wirklich Konturen in der Form gab, die sie dünn oder dick machten, Informationen über die Position dieser definierenden Linien verwendeten, um die Formunterscheidung zu treffen. „Erstaunlicherweise fanden wir jedoch heraus, dass Menschen Informationen von genau denselben Orten verwendeten, selbst wenn die Konturen an diesen Orten verborgen waren oder ganz fehlten. Mit anderen Worten, die Menschen verließen sich auf Konturen, die nicht wirklich vorhanden waren, die aber von ihrem Gehirn konstruiert worden waren, “, sagt Gold, deren Abschlussarbeit sich mit den Mechanismen befasst, die der visuellen Wahrnehmung zugrunde liegen.

"Wenn Sie nicht das Gehirn hätten, all diese fehlenden Informationen auszufüllen, wäre es jedes Mal, wenn Sie ein Objekt aus einer etwas anderen Perspektive betrachten, ein anderes Objekt, und das wäre sehr verwirrend und schwierig bewältigen", sagt Patrick Bennett, außerordentlicher Professor für Psychologie an der U of T und der andere leitende Autor der Studie. „Dieses Ausfüllen verleiht der Welt eine gewisse Konsistenz und Kontinuität."

Die Forscher helfen uns nicht nur zu verstehen, wie unser Gehirn ständig die visuelle Welt konstruiert, sondern glauben, dass es weitere praktische Anwendungen für diese Entdeckung geben könnte. "Vielleicht brauchen Sie eines Tages keinen Schlüssel mehr, um in Ihr Haus zu kommen, wenn ein Computer Sie erkennt und Sie hereinlässt", sagt Sekuler. „Das Problem ist, wenn Sie eine Brille tragen oder eine frische Narbe haben, erkennt der Computer Sie nicht so leicht wie ein anderer Mensch. Sobald wir verstehen, was das menschliche Gehirn so effizient bei der Unterscheidung einer Form von einer anderen macht, können wir es nutzen Sie dieses Wissen bei der Entwicklung effizienter Systeme der künstlichen Intelligenz."

Der nächste Schritt für die Forscher wird darin bestehen, festzustellen, wo im Gehirn dies geschieht. Die Gruppe beabsichtigt auch zu untersuchen, wie sich die von uns verwendeten Informationen in verschiedenen Bevölkerungsgruppen unterscheiden, beispielsweise bei Menschen, die einen Schlaganfall erlitten haben, deren Wahrnehmung der Welt anders ist und die daher die Lücken möglicherweise nicht auf die gleiche Weise ausfüllen.Diese Studie wurde vom Natural Sciences and Engineering Research Council finanziert.

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Steven de Sousa

U of T Public Affairs

(416) 978-5949

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