От пушистого - к ценному: мозг распознает предметы по 49 свойствам

Задумывались ли вы над тем, как работает человеческий мозг? К примеру, как считывается информация в нашем уме, когда нужно распознать находящийся перед нами объект, будь то стул или собака? Долгое время специалисты не могли объяснить, как работает мозг, однако недавнее исследование ученых из Института когнитивных исследований в Лейпциге (Германия) показало, что для распознавания практически любого объекта требуется всего 49 свойств.

Актуальность

Мы живем в мире, где приходится идентифицировать множество различных вещей, классифицируя их по различным категориям. Только когда мы сможем это сделать, наши поступки будут осмысленными и мы сможем спокойно общаться с другими. Например, если мы видим перед собой что-то, что идентифицируем как стул, мы можем сесть на него. Как только наш мозг определит предмет как чашку, мы сможем пить из нее.

По сути, чтобы распознать среду, мы должны постоянно сравнивать входные данные, поступающие от различных органов чувств, с информацией, которая нам уже известна. Для этого мозг разбивает объект на отдельные свойства, сравнивает их с уже известными и объединяет эти свойства. В зависимости от того, насколько похож наблюдаемый объект (например, чашка) на известную нам категорию, он распознается как столовый предмет или сосуд. Но какие именно характеристики помогают нам узнавать находящиеся рядом объекты?

Исследование

Ученые из Института когнитивных исследований имени Макса Планка в Лейпциге в сотрудничестве с Национальным институтом психического здоровья определили, что мозг распознает предметы по 49 свойствам: они лежат в основе так называемого ментального представления.

Если перед нами какой-либо объект, человеческий мозг разделяет его на различные индивидуальные свойства, а затем снова объединяет их. Что это за свойства? Например, это могут быть цвет, форма и размер, но, возможно, также и то, насколько этот объект естественен для окружающей среды, может ли он передвигаться и связан ли он с животными.

Мартин Хебарт, нейробиолог и один из авторов данного исследования, делится: «Наши результаты показывают, что на самом деле требуется удивительно мало свойств для составления характеристики об увиденном объекте. Человеческий мозг разбивает окружающую среду на 49 свойств, которых достаточно для классификации всех объектов. По этим параметрам мы также можем сделать вывод о том, что воспринимается как нечто похожее или особенно типичное в той или иной категории. По сути, подобная классификация объясняет основные принципы нашего мышления об объектах».

Важная деталь

Эти результаты могут быть использованы и в медицинских целях. О чем идет речь? До сих пор считалось, что пациенты, которые не могут идентифицировать определенных животных из-за повреждения мозга, не могут распознавать животных в целом. Однако причина, скорее всего, заключается в следующем: пациенту не удается распознать характерную пушистость, присущую многим животным. Если подобное действительно имеет место, это может изменить метод лечения таких пациентов.

Ученые показали участникам исследования три изображения одновременно, например коалу, коврик и крендель. Все участники должны были убрать лишний, по их мнению, объект. Для некоторых этим лишним предметом оказалась коала, потому что, в отличие от двух других объектов, является живым существом. Для других "третьим лишним" стал крендель, потому что коврики и коалы пушистые (или потому что крендель - съедобный продукт).

Вывод

Подобное исследование помогло ученым разработать своеобразную вычислительную модель, чтобы проанализировать, какой объект окажется лишним. Примечательно, что оставшиеся два объекта были весьма похожи по своим структурным свойствам. Эти результаты помогли ученым еще глубже понять, как работает человеческий мозг и насколько он уникален.