Мозъкът разпознава изображения за 13 милисекунди

Известно е, че мозъкът на човека обработва визуални образи доста по-бързо дори от най-съвършения компютър.

Преди невролозите смятаха, че са ни необходими 100 милисекунди, за да разгледаме и идентифицираме изображението, но изследователи от Масачузетския технологичен институт доказват, че човешкият мозък е способен на повече.

Учените поканили в лабораторията доброволци за участие в експеримент. Там последователно им показвали снимки – от 6 до 12 на сеанс, като за всяка снимка доброволците имали на разположение 13-80 хилядни от секундата. Участниците в експеримента трябвало да разпознаят отделните образи – усмихващи се двойки или сцени от семейни пикници, например. Както станало ясно, на човек са му напълно достатъчни 13 милисекунди, за да идентифицира един или друг образ.

„Фактът, че хората са способни бързо да разпознават снимка, сочи, че зрението пряко работи за търсене на конкретна информация. Нашият мозък се занимава ежедневно с това – опитвайки се да разбере какво виждаме“, разказва водещият автор на изследването Мери Потър.

Както обясняват невролозите, мозъкът се старае да помогне на самия себе си бързо и точно да обработва изображенията, предавайки сигнал на очите, които „бягат“ от едно място на друго три пъти в секунда в търсене на нова информация. По такъв начин ролята на зрението се заключава не само в предаване на данни към мозъка, но и в това да допринесе за най-бързата обработка на тази информация за бързо превключване към следващия обект.

Опирайки се на предишни резултати от изследвания, които сочели за 100-милисекундна обработка на изображенията от мозъка, Потър и колегите ѝ решили постепенно да съкратят времето на експозицията. Те искали да изчислят границата между разпознаването на конкретната информация и интуитивните догадки.

Първоначално учените смятали, че прагът е отрязък от време, равен на 50 милисекунди, тъй като много предишни изследвания сочели, че именно толкова време е необходимо за предаване на информацията от окото към мозъка и обратно. Този път невролозите наричат реципрочен контур.

Единствените данни, които сочат, че 13-14 милисекунди може да са достатъчни за обработка на изображения от мозъка, били резултатите от изследванията на учени от университета на Парма и на Сейнт Ендрюс, които изучавали мозъка на макаци. Още през 2001 година те демонстрирали, че при животните се „запалват“ отделни неврони, отговарящи за конкретни образи, например лица. Затова целият процес по разпознаване отнема приблизително 14 милисекунди.

Сега Потър и колегите ѝ доказали, че „обработката на пряката връзка“, тоест преминаването на сигнала в една посока – от окото към зрителния център, е напълно достатъчна за пълноценното осъзнаване на това, което виждаме. Но не минава и без хитрости – нашият мозък всъщност „гледа“ картината малко по-дълго, отколкото вижда реално.

„Ние можем да сменяме една снимка с друга колкото си искаме бързо, но мозъкът обработва всяка картина по-дълго, отколкото я вижда физически“, пише Потър в съобщение на MIT.

Тази способност за бързо разпознаване на информация помага на мозъка бързо да вземе решение къде да насочи погледа в следващата част от секундата, за да получи най-пълни сведения за действителността. За тези и други изводи Потър и колегите ѝ обясняват в статия в сп. Attention, Perception, and Psychophysics.

Сега учените се опитват да изяснят колко време е необходимо на мозъка, за да обработи изображение, което очите са гледали само 13 милисекунди. За тази цел те ще проведат сканиране с магнитна енцефалография и ще търсят отделните зони, участващи в процеса.

Изследователите искат да установят кой отдел и за колко време изпълнява своята работа.