Chi tiết bản đồ Cách não tổ chức dữ liệu trực quan
Bản đồ, đạt được thông qua các mô hình tính toán của dữ liệu hình ảnh não được thu thập trong khi các tình nguyện viên xem các đoạn phim hàng giờ, được các nhà nghiên cứu gọi là “một không gian ngữ nghĩa liên tục”.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng một số mối quan hệ giữa các phạm trù có ý nghĩa, với việc con người và động vật có chung “vùng lân cận ngữ nghĩa”, trong khi những mối quan hệ khác ít rõ ràng hơn, chẳng hạn như hành lang và xô, các nhà nghiên cứu lưu ý.
“Các phương pháp của chúng tôi mở ra một cánh cửa sẽ nhanh chóng dẫn đến sự hiểu biết đầy đủ và chi tiết hơn về cách bộ não được tổ chức. Alexander Huth, một nghiên cứu sinh tiến sĩ về khoa học thần kinh tại UC Berkeley và là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí cho biết, hiện nay, trình xem não trực tuyến của chúng tôi dường như cung cấp cái nhìn chi tiết nhất về chức năng thị giác và tổ chức của một bộ não người. Nơron.
Theo nhà nghiên cứu, hiểu rõ hơn về cách bộ não tổ chức đầu vào bằng hình ảnh có thể giúp chẩn đoán y tế và điều trị các chứng rối loạn não.
Những phát hiện này cũng có thể được sử dụng để tạo ra các giao diện não-máy, đặc biệt cho các hệ thống nhận dạng hình ảnh và khuôn mặt khác, ông nói thêm. Ngoài những thứ khác, họ có thể cải thiện khả năng nhận dạng các loại hàng hóa khác nhau của hệ thống tự thanh toán của một cửa hàng tạp hóa.
“Khám phá của chúng tôi cho thấy rằng việc quét não có thể sớm được sử dụng để gắn nhãn cho hình ảnh mà ai đó đang nhìn thấy và cũng có thể giúp dạy máy tính cách nhận dạng hình ảnh tốt hơn,” Huth, người đã sản xuất một video và trang web tương tác để giải thích khoa học về cái gì các nhà nghiên cứu đã tìm thấy.
Từ lâu, người ta đã nghĩ rằng mỗi loại đối tượng hoặc hành động mà con người nhìn thấy - người, động vật, xe cộ, thiết bị gia dụng và chuyển động - được thể hiện trong một vùng riêng biệt của vỏ não thị giác, Huth lưu ý. Trong nghiên cứu mới nhất này, các nhà nghiên cứu của UC Berkeley đã phát hiện ra rằng những danh mục này thực sự được thể hiện trong các bản đồ chồng chéo, có tổ chức cao, bao phủ tới 20% bộ não, bao gồm cả màng não và vỏ não trước.
Các nhà khoa học đã ghi lại hoạt động não của năm nhà nghiên cứu thông qua hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) khi họ xem hai giờ các đoạn phim. Quá trình quét não đo lưu lượng máu ở hàng nghìn vị trí trên não.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phân tích hồi quy tuyến tính chính quy, tìm kiếm mối tương quan trong dữ liệu, để xây dựng một mô hình cho thấy cách mỗi vị trí trong số khoảng 30.000 vị trí trong vỏ não phản ứng với mỗi trong số 1.700 loại đối tượng và hành động được xem trong các đoạn phim. Tiếp theo, họ sử dụng phân tích các thành phần chính, một phương pháp thống kê có thể tóm tắt các tập dữ liệu lớn, để tìm ra “không gian ngữ nghĩa” chung cho tất cả các đối tượng nghiên cứu.
Kết quả được trình bày dưới dạng bản đồ đa chiều, nhiều màu cho thấy hơn 1.700 danh mục trực quan và mối quan hệ của chúng với nhau. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng các danh mục kích hoạt các vùng não giống nhau có màu sắc tương tự nhau. Ví dụ, con người có màu xanh lá cây, động vật màu vàng, xe cộ có màu hồng và tím, và các tòa nhà màu xanh lam.
Huth nói: “Sử dụng không gian ngữ nghĩa như một công cụ trực quan hóa, chúng tôi ngay lập tức thấy rằng các danh mục được thể hiện trong những bản đồ vô cùng phức tạp này bao phủ nhiều bộ não hơn chúng tôi mong đợi.
Nguồn: Đại học California, Berkeley
