Hesablama modelləri vizual korteksin bölgələrinin vizual məlumatları necə birlikdə təmsil etdiyini araşdırır

Ingrid Fadelli , Phys.org
Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir
Redaktorların qeydləriKompüterdə kəşf edilən şəkillər yeni iştirakçılarda real beyin reaksiyalarını formalaşdırır. a: Biz kompüterdə simulyasiya edilmiş beyin modellərimizə təsir edən şəkillərin real insan beyninə eyni təsir göstərib-göstərmədiyini sınaqdan keçirdik. Bu şəkilləri fMRI skanerində altı yeni insana göstərdik. b-c: Simulyasiya edilmiş beyin modellərinin nəticələri. d-e: Həqiqi iştirakçıların beyin fəaliyyətinin nəticələri. Həqiqi beyin reaksiyalarının kompüter proqnozlarına necə uyğun olduğuna diqqət yetirin. Kredit: Təbiət İnsan Davranışı (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02252-z
İnsan beyninin hisslər tərəfindən qəbul edilən məlumatı necə təmsil etdiyini başa düşmək nevrologiya və psixologiya tədqiqatlarının çoxdankı məqsədidir. Vizual korteksə, vizual məlumatı emal etdiyi bilinən beynin xarici təbəqəsindəki bölgələr şəbəkəsinə diqqət yetirən keçmiş tədqiqatların əksəriyyəti vizual stimulların kollektiv təmsilçiliyindən fərqli olaraq, ayrı-ayrı bölgələrin töhfəsinə yönəlmişdir.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=7587637799&adk=1434173251&adf=4198688998&pi=t.ma~as.7587637799&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1752133888&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fmedicalxpress.com%2Fnews%2F2025-07-explore-regions-visual-cortex-jointly.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1752133888490&bpp=1&bdt=250&idt=74&shv=r20250708&mjsv=m202507070101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De77740426f8da9bc%3AT%3D1735295852%3ART%3D1752133524%3AS%3DALNI_MbHbvhLj3WydQ3lYshQhNgDg8E9nQ&gpic=UID%3D00000f80ad9e2337%3AT%3D1735295852%3ART%3D1752133524%3AS%3DALNI_MYM9zSDwUrvOLsQ-H1E20L0IjGeMw&eo_id_str=ID%3Df152d1a4517561f1%3AT%3D1751526315%3ART%3D1752133524%3AS%3DAA-AfjYXsAMYxawkCSjU_EMOR4gg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=631013408410&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1090&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95362655%2C95364947%2C95365234%2C95365461%2C31093358%2C95359266%2C95365797%2C31093116&oid=2&pvsid=1715770757713265&tmod=1178522494&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=297
Freie Universität Berlin-in tədqiqatçıları bu yaxınlarda insanın görmə korteksindəki bölgələrin hesablama modellərindən istifadə edərək öz töhfələrini simulyasiya edərək vizual məlumatı necə birlikdə kodladığına və emal etdiyinə yeni işıq salmaq məqsədi daşıyan bir araşdırma apardılar. Nature Human Behavior jurnalında dərc olunmuş onların tapıntıları görmə qabığının bu müxtəlif bölgələri arasındakı əlaqələri idarə edə biləcək xüsusi qaydaları vurğulayır.
“Əksərimiz görməyi təbii qəbul edirik, lakin proses təəccüblü dərəcədə mürəkkəbdir” dedi kağızın ilk müəllifi Alessandro Gifford Medical Xpress-ə. “Dünyaya baxdığımız zaman işi təkcə gözlərimiz yerinə yetirmir – bu, beynimizdir, xüsusən də arxada vizual korteks adlanan sahədir. Görmə qabığını bir mütəxəssis qrupu kimi düşünün. Komandanın hər bir üzvü (və ya beyin bölgəsi) gördüklərimizin fərqli aspektini idarə edir – biri formalara, digəri hərəkətə, digəri isə üzlərə diqqət yetirə bilər.”
Vizual korteksin müxtəlif bölgələrinin vizual məlumatları təmsil etmək və emal etmək üçün bir orkestr kimi birlikdə işlədiyi məlumdur. Ancaq indiyə qədər əksər tədqiqatçılar vizual stimulların əlaqələndirilmiş və kollektiv şəkildə təmsil olunmasından daha çox, onların hər birini ayrı-ayrılıqda tədqiq etmişlər.
“Bu, hər bir alətin tam parçaya necə töhfə verdiyini dinləməklə simfoniyanı anlamağa çalışmaq kimidir” deyə Gifford izah etdi. “Tədqiqatımız fərqli yanaşmaya yönəldi. Biz hər bir bölgənin ayrı-ayrılıqda nə etdiyini deyil, onların bir-biri ilə necə əlaqəli olduğunu – onların “vizual dillərinin” nə qədər oxşar və ya fərqli olduğunu anlamaq istədik. Beynin bu müxtəlif bölgələrinin vizual məlumat haqqında necə “danışdığını” araşdırmaq üçün bizə çoxlu məlumat lazım idi – hazırda real insan beynindən toplamaq mümkün olandan daha çox.”
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=7099578867&adk=1328126233&adf=1100001614&pi=t.ma~as.7099578867&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1752133888&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fmedicalxpress.com%2Fnews%2F2025-07-explore-regions-visual-cortex-jointly.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1752133888490&bpp=1&bdt=250&idt=89&shv=r20250708&mjsv=m202507070101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De77740426f8da9bc%3AT%3D1735295852%3ART%3D1752133524%3AS%3DALNI_MbHbvhLj3WydQ3lYshQhNgDg8E9nQ&gpic=UID%3D00000f80ad9e2337%3AT%3D1735295852%3ART%3D1752133524%3AS%3DALNI_MYM9zSDwUrvOLsQ-H1E20L0IjGeMw&eo_id_str=ID%3Df152d1a4517561f1%3AT%3D1751526315%3ART%3D1752133524%3AS%3DAA-AfjYXsAMYxawkCSjU_EMOR4gg&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=631013408410&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2196&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95362655%2C95364947%2C95365234%2C95365461%2C31093358%2C95359266%2C95365797%2C31093116&oid=2&pvsid=1715770757713265&tmod=1178522494&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=298
İnsanlar vizual məlumatı emal edərkən beyində nə baş verdiyini göstərən neyroimaging məlumatlarını təhlil etmək əvəzinə, Gifford və onun həmkarları vizual məlumatın emalında rol oynadığı bilinən beyin bölgələrinin kompüter modellərini inkişaf etdirdilər. Bu modellər “rəqəmsal əkizlər” kimi çıxış edərək, insana müxtəlif şəkillər göstərildikdə görmə qabığının bölgələrinin kollektiv şəkildə necə reaksiya verəcəyini təqlid edir.
Sonradan onlar vizual korteks bölgələrinin bu süni modellərinin kollektiv fəaliyyətinin əsasını təşkil edən nümunələri daha yaxşı başa düşməyə çalışdılar . Bunun üçün onlar neyron idarəetmə alqoritmlərindən, süni neyron şəbəkələrinin və ya beyin modellərinin fəaliyyətini idarə edə və ya optimallaşdıra bilən hesablama texnikalarından istifadə ediblər.
“Biz alqoritmlərdən soruşduq: “İki beyin bölgəsinin eyni şəkildə reaksiya verməsini təmin edən şəkilləri tapa bilərsinizmi? Və onları çox fərqli cavablandıran digərləri? “dedi Gifford. “Bir çox görüntüləri sınaqdan keçirərək, biz iki bölgənin dünyanı eyni görmə tərzini nə qədər paylaşdığını və ya paylaşmadığını müəyyən edə bildik. Nəhayət, bunun sadəcə simulyasiyamızın qəribəliyi olmadığına əmin olmaq üçün biz eyni şəkilləri MRT skanerində real insanların beynində sınaqdan keçirdik – və onlar proqnozlaşdırıldığı kimi davrandılar.”
Kompüter simulyasiyalarında müşahidə edilən nümunələri, modelləri tərəfindən işlənmiş eyni şəkilləri görən insanların MRT skanları ilə müqayisə etdikdə, komanda onların çox oxşar olduğunu gördü. Onların təhlilləri həmçinin göstərdi ki, həm simulyasiyalarda, həm də MRT taramalarında müxtəlif vizual bölgələr arasındakı əlaqələr təsadüfi deyil.
“Regionların cavab oxşarlıqları və fərqlilikləri üç əsas qaydaya əməl edir ki, biz bunları geniş şəkildə məsafə, kateqoriya və iyerarxiya adlandırırıq” dedi Gifford. “Birincisi, fiziki cəhətdən daha yaxın olan beyin bölgələrinin daha çox “düşünməyə” meylli olduğunu aşkar etdik. İkincisi, eyni növ şeylərdə (sifətlər və ya səhnələr) ixtisaslaşan bölgələr daha çox sinxronlaşdırılır. Nəhayət, bəzi bölgələr kənarlar və ya işıq kimi xam detallarla məşğul olur, digərləri isə obyektlər və ya hərəkətlər kimi daha yüksək səviyyəli şeyləri şərh edir. Bu reaksiya səviyyələri obyektlər və ya hərəkətlərin oxşar bölgələrini formalaşdırır.”
Kollektiv olaraq, tədqiqatçılar tərəfindən müəyyən edilmiş qaydalar, musiqi alətinin tərtibatının onun istehsal edə biləcəyi musiqini necə təyin etdiyi kimi, beynin yarada biləcəyi vizual təsvirlərin diapazonunu məhdudlaşdırır. Gələcəkdə, bu araşdırmanın bir hissəsi kimi toplanan tapıntılar beynin imkan verdiyi mümkün vizual təcrübələrin “məkanı”na və bu təcrübələrin əsasını təşkil edən mürəkkəb qarşılıqlı təsirlərə işıq salmağa kömək edə bilər.
Gifford və onun həmkarları növbəti tədqiqatlarında beynin vizual məlumatı anlamlandırma sürətini daha yaxşı simulyasiya etmək istəyirlər . İndiyə qədər onlar fMRI görüntüləmə skanlarına güvəndikləri üçün beyin bölgələri arasındakı əlaqələrə fərdi “snapshotlar” baxımından baxdılar. Bu skanlar beyində fəaliyyətin harada baş verdiyini anlamaq üçün əladır, lakin konkret hadisələrin vaxtını proqnozlaşdırmaq üçün əla deyil.
“Növbəti tədqiqatlarımızda biz nəyisə qavradığımız zaman bu əlaqələrin zamanla necə inkişaf etdiyini araşdırmaq istəyirik” deyə Gifford əlavə edib. “Üstəlik, daha çox ağıllandırıcı bir fikir var: Beynin görmə sistemini adi nümunələrindən kənara çıxara bilsək nə olardı? Xüsusi növ şəkillər və ya yumşaq elektrik stimullaşdırılması beyninizi normalda görmədiyi şəkildə “görə” bilərmi? Bəlkə hətta yeni növ vizual təcrübələrin kilidini aça bilər? qavrayış.”
Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .
Daha çox məlumat: Alessandro T. Gifford et al, Vizual korteks boyunca təmsil əlaqələrinin silico kəşfində, Təbiət İnsan Davranışı (2025). DOI: 10.1038/s41562-025-02252-z
Jurnal məlumatı: Nature Human Behavior
© 2025 Science X Network