Aju ühendab joonjoonte punktid
Teadlased leidsid, et joonisel kujutatud "ranna" stseeni vaatamine aktiveeris uuringus osalejatel peaaegu samad ajutegevuse mustrid kui tegeliku rannafoto vaatamine.
Sama lugu oli ka siis, kui inimesed vaatasid jooniseid ja fotosid muudest loodusvaadetest, sealhulgas linnatänavatest, metsadest, maanteedest, mägedest ja kontoritest.
Märkimisväärne on see, et isegi kui teadlased eemaldasid joonisel kuni 75 protsenti pikslitest, õnnestus inimestel ikkagi paremini kui juhus määrata, mida jooned kujutasid - seni, kuni ülejäänud jooned näitasid stseeni laia kontuuri.
"Meie tulemused näitavad, et meie aju suudab taastada üksikasjalikud stseenid vaid mõnest reast," ütles uuringu juhtiv autor ja Ohio osariigi ülikooli psühholoogia dotsent, doktor Dirk Bernhardt-Walther.
"Nende stseenide kategoriseerimine meie ajus tundub olevat natuke abstraktsem, kui mõned võivad arvata - me ei vaja selliseid funktsioone nagu tekstuur ja värv, et rannast tänavapildilt öelda," ütles ta.
Uurimistulemused on avaldatud Rahvusliku Teaduste Akadeemia toimetised.
Uuringu jaoks vaatas 10 osalejat värvilisi fotosid ja jooniseid kuuest stseenikategooriast - rannad, linnatänavad, metsad, maanteed, mäed ja kontorid -, samal ajal kui nende aju skanniti funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) abil.
FMRI pildid näitasid teadlastele fotode ja jooniste vaatamisel osalejate aju mitmes piirkonnas toimuvat. Kõige olulisemad tulemused ilmnesid parahippokampuse koha piirkonnas (PPA) - ajupiirkonnas, mis teadlaste teada mängib olulist rolli stseenide (mitte nägude või objektide) kodeerimisel ja äratundmisel.
Kasutades andmeid ajast, mil osalejad värvilisi fotosid vaatasid, koolitasid teadlased tarkvarapõhist dekoodrit, et öelda, millist stseeni osalejad vaatasid - rand, mägi jne -, tuginedes aju aktiivsuse mustritele PPA-s. fMRI.
Dekooder polnud kaugeltki täiuslik, kuid ennustas, millist stseeni inimene konkreetsel fMRI-pildil ennustas, kui juhus.
Kõige tähtsam on see, et dekooder suudaks sama hästi ennustada, millist stseeni inimene vaatas, kui see oli keskendunud joonjoonistele, nagu fotodele. Tegelikult läks dekooderil joonjooniste ennustamisel veidi paremini - kuigi mitte märkimisväärselt - võrreldes esmase visuaalse ajukoore fotodega.
"Eeldasime, et joonisjoonised on piisavalt dekodeeritavad, kuid oli üllatav, et fotodest polnud mingit kasu - dekooder polnud fotodel kasutamisel parem kui joonistel," ütles Bernhardt-Walther .
Leiud näitasid, et kui dekoodrit koolitati fotode osas, oskas see siiski sama hästi ennustada, milliseid stseene inimesed joonisel joonisel vaatasid, ja vastupidi.
"See viitab sellele, et aju kasutab sama teavet dekodeerimiseks, millist stseeni ta vaatab, kui seda esitatakse jooniste või fotodega," ütles ta.
Lisaks näitasid tulemused, et kui dekooder tegi tõrkeid, tegi see sarnaseid vigu nii fotodel kui joonejoonistel. Näiteks kui dekooder arvas, et inimesed vaatasid mäefotot, kui nad tõesti metsafotot vaatasid, teeks see sama vea ka joonjooniste analüüsimisel.
"Veamustrid sobivad uskumatult hästi, nii et see on täiendav tõend selle kohta, et fotode ja jooniste joonised on ajus väga sarnased," ütles Bernhardt-Walther.
Kuidas on aga joonel, mis võimaldab inimestel ära tunda, mida nad esindavad? Uuringu osana eemaldasid teadlased mõned joonistest jooned ja küsisid osalejatelt, kas nad saaksid ikkagi öelda, millist stseeni on kujutatud. Mõnel juhul eemaldasid nad joonisel kuni 75 protsenti pikslitest.
Kui teadlased jätsid joonistele pikad kontuurid, mis esindasid globaalset struktuuri - näiteks taevast, vett või liiva -, oskasid osalejad ikkagi õigesti ennustada, millist stseeni kujutati umbes 60 protsenti ajast.
Kui aga teadlased võtsid need pikad kontuurid välja ja jätsid ainult lühikesed detailid - näiteks lehed, hoonete aknad või üksikud mäenõlvad -, vähenes osalejate täpsus.
Need leiud seavad kahtluse alla inimese visuaalse taju mõned mudelid, mis väidavad, et inimesed vajavad stseeni klassifitseerimiseks fotodel leiduvat spetsiifilist teavet - näiteks värvi, varju ja tekstuuri.
"Muidugi kasutame fotol leiduvaid rikkalikke teabeallikaid, kui see on saadaval, kuid aju on oportunist - kasutab seda, mis on saadaval," ütles Bernhardt-Walther. "Joonjoonelt saame palju teavet."
Tulemused viitavad ka sellele, miks on jooniste joonistused inimajaloos mänginud nii olulist rolli nii kunstiliigi kui ka teabe lihtsalt esitamise viisina.
"Kujutage ette varajase inimese imestust, kui ta avastas, et suudab kaljuseinale kujundeid joonistada ja see sarnanes tegelikule loomale, kelle ta äsja tappis. Liinijoonised on meiega olnud juba eelajaloolistest aegadest, ”rääkis Bernhardt-Walther.
Allikas: Ohio osariigi ülikool
