在一个简单的线条画是什么?很多,我们的大脑说
一项新的研究使用复杂的脑部扫描显示了简单的线条画可以捕获的本质海滩或山观众一样一张照片。
研究人员发现,查看“海滩”场景中描述画线激活几乎一样的大脑活动模式在研究参与者观看一个实际颜色海滩的照片。也是如此,当人们认为线图和其他自然场景的照片包括城市街道、森林、高速公路、山区和办公室。
即使研究人员删除多达75%的像素画线,人们仍然比机会确定了线代表——只要剩下的线显示场景的轮廓。
“我们的研究结果表明,我们的大脑可以重新创建整个详细的场景只需要几行,Dirk Bernhardt-Walther说,该研究的第一作者,助理教授心理学俄亥俄州立大学。
“大脑中的表征分类这些场景似乎比有些人可能会想到更抽象的——我们不需要特征,如纹理和颜色告诉街景的海滩,”他说。
沃尔特进行研究与斯坦福大学的Barry柴和李菲菲和埃蒙Caddigan和伊利诺伊大学的黛安·贝克。他们的研究结果发表在《网络的早期版本美国国家科学院院刊》上。
在这项研究中,10个参与者观看彩色照片和线图的六个类别的场景——海滩,城市街道、森林、高速公路、山区和办公室,而对他们的大脑进行扫描使用功能性磁共振成像(fMRI)。
功能磁共振图像显示,研究人员在一些地区发生了什么时,参与者的大脑把照片和图纸。最重要的结果发生在parahippocomal地方区域(PPA),大脑的这一区域,科学家知道编码和识别中扮演着重要角色的场景(而不是脸或对象)。
使用数据从参与者认为彩色照片时,研究人员训练软件解码器告诉参与者观看什么类型的场景——一个海滩,山,等等,,模式的基础上大脑的活动在PPA fMRI显示。
解码器远非完美,但它确实比机会在现场预测一个人在一个特定的功能磁共振成像图像查看。
最重要的是,解码器可以做一样在预测哪个场景的时候一个人认为关注线图上照片。事实上,译码器也略好——尽管没有显著预测线图纸相比初级视觉皮层的照片。
“我们预计这条线图纸将足以允许一些解码,但这是令人惊讶的照片没有好处,解码器没有更好的用于照片时比线图,”沃尔特说。
研究结果显示译码器训练时的照片,它仍然是同样在预测场景人查看图纸,反之亦然。
”这表明大脑使用相同的信息解码这场景浏览时提供线图纸或照片,”他说。
此外,结果表明,当解码器犯的错误,这让同样的错误在照片和图纸。例如,如果解码器认为人们看一座山的照片当他们真的是看照片的森林,它会犯同样的错误时分析线图。
“错误匹配的模式非常好,这是一个额外的证据,照片和线图的表征在大脑中非常相似,“Bernhardt-Walther说。
但图纸是什么线,让人们认识到他们代表什么?作为这项研究的一部分,研究人员删除一些线在图纸和问参与者是否仍然可以告诉什么是场景描述。在某些情况下,高达75%的像素在画画。
如果研究人员离开了长轮廓图纸,代表全球结构,如天空、水或沙子,参与者仍能正确预测什么样的场景描绘了60%的时间。
然而,当研究人员拿出这些长轮廓和只剩下短——代表细节像树叶,在建筑物的窗户或者个人山脊在山腰,参与者的准确性。
这些发现质疑一些人类视觉感知模型认为,人们需要照片中找到具体的信息,如颜色、阴影和纹理,对场景进行分类。
“当然,我们使用丰富的信息来源中发现一张照片的时候是可用的,但是大脑是一个机会主义者,它使用什么是可用的,”沃尔特说。“我们可以得到大量的信息从一个素描。”
结果也表明为什么线图在人类历史上发挥了非常重要的作用,作为一种艺术形式和呈现信息的简单方式。
“想象人类早期的惊讶,当他发现他可以画出形状岩墙,它就像实际的动物他刚刚杀。线以来,已与我们图纸史前时代,”沃尔特说。
