В визуальном поиске компьютер не идет ни в какое сравнение с мозгом

Наша повседневная жизнь состоит из маленьких поисков, которые постоянно меняются, в зависимости от того, что мы должны сделать. Таким образом, вопрос состоит в том, в какой части мозга это происходит

Вы выходите за дверь, и тут понимаете, что забыли ключи от машины. После нескольких минут поиска по карманам, за диванными подушками и на журнальном столике, вы находите знакомый брелок и выходите на улицу. Достаточно просто ведь, правда? Вам, возможно, неизвестно, что задача, которая отняла у вас пару секунд, является настолько сложной, что компьютеры – несмотря на десятилетия прогресса и запутанные вычисления – все еще не могут выполнить ее так же эффективно, как люди.

«Наша повседневная жизнь состоит из маленьких поисков, которые постоянно меняются, в зависимости от того, что мы должны сделать. Таким образом, вопрос состоит в том, в какой части мозга это происходит», – говорит Мигель Экштейн, профессор психологических и интеллектуальных наук Калифорнийского университета Санта-Барбары и соавтор недавно вышедшей статьи «Независимое от признаков нейронное кодирование целевого обнаружения во время поиска в естественном окружении», опубликованной в Journal of Neuroscience.

Значительная часть человеческого мозга посвящена зрению, и различные его отделы вовлечены в обработку многих визуальных составляющих мира. Некоторые отделы различают цвет, другие - движение, а третьи - форму.

Однако эти отделы мозга рассказывают лишь часть истории. Экштейн и его соавторы хотели узнать, как мы определяем, находится ли целевой объект, который мы ищем, в настоящее время в нашем поле зрения, насколько трудным является поиск, и как мы узнаем, что нашли то, что хотели.

Они нашли ответы на свои вопросы в лобно-теменной затылочной области мозга, которая примерно соответствует верхушке головы, и также связана с такими процессами, как внимание и движение глаз. В тех частях человеческого мозга, которые сначала используются в процессе обработки информации, отделы, которые стимулируются определенными характеристиками - такими как цвет, движение и направление, - являются главной частью поиска. Однако в лобно-теменной затылочной области деятельность не ограничивается никакими определенными характеристиками объекта.

«Эта часть является гибкой, – сказал Экштейн. – При участии 18 наблюдателей и задействовав магнитно-резонансный томограф, мы провели эксперимент: освещали перед испытуемыми сотни фотографий и просили их искать определенные предметы, при этом ученые контролировали их мозговую деятельность. Наблюдая межтеменную борозду (МТБ), расположенную в лобно-теменной затылочной области, исследователи смогли определять не только то, нашли ли люди свои объекты, но также и насколько уверены они были в своих находках».

Область МТБ была активна даже если объект не находился в поле зрения, сказал Экштейн, но вид активности не был таким, как если бы объект действительно находился на изображении. Активность была устойчивой, даже если 368 различных объектов, которые искали наблюдатели, имели различные визуальные характеристики. По словам Экштейна, это указывает на то, что МТБ не опирался на наличие какой-либо неизменной характеристики, чтобы определить наличие или отсутствие различных объектов. Другие визуальные области мозга не обнаруживали этот устойчивый вид деятельности для разных объектов.

«Чем дольше вы обрабатываете полученную информацию, тем меньше нейроны интересуются определенной характеристикой, и тем больше интересуются тем, что в настоящее время относится к вашему поведению», – сказал Экштейн. Таким образом, в поиске яблока, например, подходящими были бы красные, зеленые и круглые предметы. А если бы вы искали ключи от машины, то внутритеменная борозда теперь рассматривала бы золотые, серебряные и похожие на ключ формы, но ее уже не интересовали бы зеленые, красные и круглые предметы.

«Чтобы визуальный поиск был эффективным, мы выбираем те визуальные особенности, относящиеся к искомому предмету, которые вызывают сильные реакции в нашем мозге, а не те, которые не связаны с нашим поиском и отвлекают, - добавил Экштейн. - Наши результаты предполагают, что эффективный визуальный поиск достигается во внутритеменной борозде».

Для Экштейна и его коллег эти результаты - просто верхушка айсберга. Будущие исследования будут глубже изучать кажущуюся простой и все же очень важную способность людей осуществлять визуальный поиск и то, как они могут в этих целях использовать особенности окружающего пространства.

«Мы действительно пытаемся понять, какими еще механизмами или стратегиями обладает мозг, чтобы поиск был эффективным и легким,- сказал Экштейн, - какая часть мозга отвечает за это».

Участие в исследовании также принимали Тим Престон, Коэл Дас, Барри Гисбрехт и ведущий автор Фэй Го, все из Калифорнийского университета Санта-Барбары.