Як мозок створює асоціації?

 

Коли ми бачимо зубну щітку, машину, дерево або будь-яку іншу річ, наш мозок автоматично пов’язує її з тими предметами, з якими вона найчастіше зустрічається. У такий спосіб він створює мапу середовища, в якому живе людина, що дозволяє їй орієнтуватися у світі і прогнозувати майбутнє. 

 

За допомогою машинного навчання і нейровізуалізації науковці вперше кількісно дослідили ці асоціативні збіги і встановили, яка ділянка мозку відповідає за їхнє формування. Результати їхнього дослідження опубліковані в журналі Nature Communications.

 

«Коли ми дивимося на холодильник, нам здається, що ми бачимо лише холодильник, але в цей момент наш мозок підсвідомо викликає з пам’яті цілу низку інших предметів на кухні, в оточенні яких ми часто бачимо холодильник, – розповідає автор дослідження Майкл Боннер, когнітивіст з Університету Джона Гопкінса. – Нам уперше вдалося виміряти це кількісно і встановити, яка ділянка мозку відповідає за формування таких асоціацій».

 

У дослідженні, яке складається з двох частин, Боннер і його колега Рассел Епштайн, професор психології з Пенсильванського університету, використали базу із тисячами жанрових фотографій, на яких позначили усі зображені предмети. Це, зокрема, були знимки домашніх сцен, міського життя або природи. Щоб кількісно дослідити явище асоціативних збігів, учені створили статистичну модель і алгоритм, який вказував на ймовірність побачити, наприклад, ручку, якщо ви щойно побачили клавіатуру, або човен, якщо ви тільки-но подивились на посудомийну машину.

 

Після кількісної оцінки цих контекстних асоціацій вчені спробували ідентифікувати ділянку мозку, яка обробляє ці зв’язки.

 

Для цього Боннер і Епштайн скористалися функціональною магнітно-резонансною томографією (фМРТ), яка дозволила встановити, яке місце у мозку активується, коли у ньому виникають асоціативні зв’язки. Виявлена ділянка була областю зорової кори, яка зазвичай відповідає за обробку просторових сцен.

 

«Коли ви бачите літак, ця область автоматично витягає з пам’яті уявлення про небо чи хмари. Тривалий час вважали, що вона обробляє просторове середовище. Але тепер ми знаємо, що вона також кодує інформацію про те, що відбувається у світі разом», – розповідає Боннер.

 

Ученим вже давно відомо, що люди повільніше розпізнають об’єкти поза контекстом. Проте цей експеримент вперше кількісно показав, як мозок формує асоціації у візуальному середовищі і як цей контекст представлений у ньому.

 

Team find brain mechanism that automatically links objects in our minds

ScienceDaily, 8/07/2021

Зреферував Є. Л.

 

Оригінал дослідження:

Michael F. Bonner, Russell A. Epstein. 

Object representations in the human brain reflect the co-occurrence statistics of vision and language 

Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-24368-2

20.07.2021