當(dāng)人們看到牙刷、汽車、樹——任何單獨(dú)的物體時(shí)——他們的大腦會自動(dòng)將它與自然發(fā)生的其他事物聯(lián)系起來，從而使人類能夠?yàn)橹車h(huán)境建立背景并設(shè)定對世界的期望。
通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)和大腦成像，研究人員測量了“共現(xiàn)”現(xiàn)象的程度，并確定了所涉及的大腦區(qū)域。研究結(jié)果發(fā)表在Nature Communications 上。
“當(dāng)我們看到冰箱時(shí)，我們認(rèn)為我們只是在看冰箱，但在我們的腦海中，我們也在調(diào)用與冰箱相關(guān)的廚房中的所有其他東西，”通訊作者米克邦納說，約翰霍普金斯大學(xué)認(rèn)知科學(xué)家。“這是第一次有人對此進(jìn)行量化并確定其發(fā)生的大腦區(qū)域。”
在一項(xiàng)由兩部分組成的研究中，邦納和合著者、賓夕法尼亞大學(xué)心理學(xué)教授羅素愛潑斯坦使用了一個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中包含數(shù)千張風(fēng)景照片，每個(gè)物體都被標(biāo)記。有家庭場景、城市生活、自然的圖片——這些圖片有每個(gè)杯子、汽車、樹等的標(biāo)簽。為了量化對象的共同出現(xiàn)，或者某些對象與其他對象出現(xiàn)的頻率，他們創(chuàng)建了一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，該算法證明了如果您看到鍵盤就可能看到筆，或者如果您看到洗碗機(jī)就可能看到船。
量化這些上下文關(guān)聯(lián)后，研究人員接下來嘗試?yán)L制處理鏈接的大腦區(qū)域。
當(dāng)受試者通過功能性磁共振成像或 fMRI 監(jiān)測他們的大腦活動(dòng)時(shí)，該團(tuán)隊(duì)向他們展示了單個(gè)物體的圖片，并尋找一個(gè)區(qū)域的證據(jù)，該區(qū)域的反應(yīng)跟蹤了這種共現(xiàn)信息。他們確定的點(diǎn)是視覺皮層中通常與空間場景處理相關(guān)的區(qū)域。
邦納說：“當(dāng)你看一架飛機(jī)時(shí)，這個(gè)區(qū)域會發(fā)出天空、云層和所有其他事物的信號。”“長期以來一直被認(rèn)為處理空間環(huán)境的大腦區(qū)域也在編碼關(guān)于世界上事物組合的信息。”
研究人員早就知道，人們在脫離上下文的情況下識別物體的速度較慢。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是第一個(gè)量化視覺環(huán)境中物體之間關(guān)聯(lián)的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)，也是首次深入了解這種視覺環(huán)境在大腦中的表現(xiàn)方式。
“我們以細(xì)粒度的方式表明，大腦實(shí)際上似乎代表了這種豐富的統(tǒng)計(jì)信息，”邦納說。
標(biāo)簽： 大腦機(jī)制
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