Điều gì làm cho bộ não của bạn phát triển toàn diện về những gì nó nghĩ bạn đang thấy?

Điều gì làm cho bộ não của bạn phát triển toàn diện về những gì nó nghĩ bạn đang thấy?

Hãy tưởng tượng đi bộ trong savanna châu Phi. Đột nhiên bạn nhận thấy một bụi cây di chuyển che khuất một phần vật thể màu vàng lớn. Từ thông tin hạn chế này, bạn cần tìm hiểu xem bạn có gặp nguy hiểm không và quyết định cách phản ứng. Có phải là một đống cỏ khô? Hay một con sư tử đói?

Trong những tình huống như thế này, bộ não của chúng ta phải sử dụng thông tin hình ảnh phức tạp và không chắc chắn để đưa ra quyết định chia giây. Những suy luận và quyết định tiếp theo mà chúng ta đưa ra dựa trên những gì chúng ta thấy có thể là sự khác biệt giữa phản ứng thích hợp với mối đe dọa và trở thành bữa ăn tiếp theo của sư tử.

Theo truyền thống, các nhà thần kinh học đã nghĩ về việc xử lý thông tin bằng hình ảnh như một chuỗi các sự kiện xảy ra lần lượt, lọc tín hiệu đầu vào (từ mắt) thay đổi theo không gian và thời gian. Nhưng gần đây hơn, chúng tôi đã bắt đầu nghĩ về quá trình này năng động và tương tác hơn nhiều. Khi hệ thống thị giác cố gắng giải quyết sự không chắc chắn trong thông tin cảm giác mà nó nhận được, nó sử dụng cả kiến ​​thức trước đây và bằng chứng hiện tại để đưa ra những phỏng đoán có căn cứ về những gì đang diễn ra.

Hệ thống thị giác: nhiều hơn mắt

Đôi mắt tất nhiên rất quan trọng đối với cách chúng ta nhìn thấy những gì đang xảy ra xung quanh chúng ta. Nhưng phần lớn hệ thống thị giác của con người được nghiên cứu chuyên sâu nằm trong não.

Võng mạc ở phía sau mắt của bạn có chứa các tế bào cảm quang có ý nghĩa và phản ứng với ánh sáng trong môi trường. Lần lượt, các tế bào cảm quang này kích hoạt các tế bào thần kinh truyền thông tin đến vỏ thị giác của não, nằm ở phía sau đầu của bạn. Vỏ não trực quan sau đó xử lý dữ liệu thô để chúng ta có thể đưa ra quyết định về cách phản ứng và hành xử phù hợp dựa trên đầu vào ban đầu cho mắt.

Vỏ não trực quan được tổ chức theo hệ thống phân cấp giải phẫu và chức năng. Mỗi giai đoạn khác biệt với mọi giai đoạn khác, cả về giải phẫu vi mô và vai trò chức năng và sinh lý của nó - đó là cách các tế bào thần kinh phản ứng với các kích thích khác nhau.

Theo truyền thống, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng hệ thống phân cấp này đã lọc thông tin theo trình tự, từng giai đoạn, từ dưới lên trên. Họ tin rằng mỗi cấp độ xử lý của bộ não thị giác chuyển lên một dạng tín hiệu hình ảnh tinh tế hơn mà nó nhận được từ các cấp thấp hơn. Ví dụ, ở một giai đoạn của hệ thống phân cấp, các cạnh có độ tương phản cao được trích xuất từ ​​cảnh để tạo ranh giới cho các hình dạng và đối tượng sau này.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Suy nghĩ ban đầu cho rằng, cuối cùng, mức độ cao nhất của vỏ thị giác sẽ chứa trong mô hình hoạt động nơ-ron của nó, một đại diện có ý nghĩa về thế giới mà sau đó chúng ta có thể hành động. Nhưng một vài phát triển gần đây trong khoa học thần kinh đã đưa quan điểm này lên đầu.

Thế giới - và do đó, môi trường thị giác - rất không chắc chắn từ khoảnh khắc này sang khoảnh khắc khác. Hơn nữa, chúng tôi biết từ nhiều nghiên cứu rằng khả năng của bộ não thị giác bị hạn chế đáng kinh ngạc. Bộ não dựa vào các quá trình như chú ý thị giác và trí nhớ hình ảnh để giúp nó sử dụng hiệu quả các nguồn lực hạn chế này.

Vậy làm thế nào chính xác để bộ não điều hướng hiệu quả trong một môi trường không chắc chắn cao với một lượng thông tin hạn chế? Câu trả lời là, nó chơi tỷ lệ cược và đánh bạc.

Có cơ hội trên guesstimates tốt nhất

Bộ não cần sử dụng các đầu vào hạn chế của thông tin mơ hồ và biến đổi để đưa ra dự đoán có căn cứ về những gì đang xảy ra xung quanh. Nếu những dự đoán này là chính xác, chúng có thể tạo thành cơ sở của các quyết định tốt.

Để làm điều này, về cơ bản bộ não đánh bạc vào tập hợp thông tin mà nó có. Dựa trên một mẩu thông tin cảm giác nhỏ, nó đặt cược vào những gì thế giới đang nói với nó để có được sự hoàn trả tốt nhất về mặt hành vi.

Hãy xem xét ví dụ về bụi cây di chuyển trong savanna. Bạn thấy một vật thể màu vàng mờ, bị che khuất bởi bụi cây. Có phải vật này làm cho bụi cây di chuyển? Các đốm màu vàng là gì? Nó có phải là một mối đe dọa?

Những câu hỏi này có liên quan đến những gì chúng tôi chọn làm tiếp theo về hành vi của chúng tôi. Sử dụng thông tin hình ảnh hạn chế (di chuyển bụi cây, vật thể màu vàng lớn) một cách hiệu quả là hành vi quan trọng. Nếu chúng ta suy ra rằng vật thể màu vàng thực sự là một con sư tử hoặc một số động vật ăn thịt khác, chúng ta có thể quyết định di chuyển nhanh theo hướng ngược lại.

Suy luận có thể được định nghĩa là một kết luận dựa trên cả bằng chứng và lý luận. Trong trường hợp này, suy luận (đó là một con sư tử) dựa trên cả bằng chứng (vật thể màu vàng lớn, bụi cây di chuyển) và lý luận (sư tử rất lớn và hiện diện trong savanna). Các nhà thần kinh học nghĩ về suy luận xác suất như một tính toán liên quan đến sự kết hợp của thông tin trước và bằng chứng hiện tại.

Kết nối não hai chiều

Bằng chứng thần kinh và sinh lý thần kinh trong hai thập kỷ qua đã chỉ ra rằng hệ thống phân cấp trong vỏ thị giác chứa số lượng lớn các kết nối đi từ thấp đến cao hơn và cao hơn xuống thấp hơn ở mỗi cấp độ Thay vì thông tin đi qua một kênh đảo ngược, được tinh chỉnh khi nó ngày càng cao hơn, có vẻ như hệ thống hình ảnh là một hệ thống phân cấp tương tác nhiều hơn. Nó rõ ràng hoạt động để giải quyết sự không chắc chắn vốn có trên thế giới thông qua một chu kỳ phản hồi và phản hồi liên tục. Điều này cho phép sự kết hợp của từ dưới lên bằng chứng hiện tại và từ trên xuống thông tin trước ở tất cả các cấp của hệ thống phân cấp.

Bằng chứng giải phẫu và sinh lý chỉ ra một bộ não thị giác liên kết với nhau hơn được bổ sung độc đáo bằng các thí nghiệm hành vi. Trên một loạt các nhiệm vụ trực quan - nhận dạng đồ vật, tìm kiếm một đối tượng cụ thể trong số các đối tượng không liên quanghi nhớ ngắn gọn trình bày thông tin hình ảnh - con người thực hiện phù hợp với kỳ vọng được tạo ra từ các quy tắc suy luận xác suất. Dự đoán hành vi của chúng tôi dựa trên một giả định rằng suy luận xác suất làm cơ sở cho những năng lực này tương ứng độc đáo với dữ liệu thực nghiệm.

Dự đoán thông tin, giảm thiểu lỗi

Các nhà thần kinh học cho rằng bộ não đã phát triển, thông qua chọn lọc tự nhiên, để chủ động giảm thiểu thời điểm chênh lệch đến khoảnh khắc giữa những gì được nhận thức và những gì được mong đợi. Giảm thiểu sự khác biệt này nhất thiết liên quan đến việc sử dụng suy luận theo chế độ sinh học để dự đoán các khía cạnh của thông tin đến dựa trên kiến ​​thức trước đây về thế giới. Các nhà thần kinh học đã đặt tên cho quá trình này mã hóa dự đoán.

Phần lớn dữ liệu hỗ trợ phương pháp mã hóa dự đoán đã thông qua việc nghiên cứu hệ thống thị giác. Tuy nhiên, bây giờ các nhà nghiên cứu đang bắt đầu khái quát hóa ý tưởng và áp dụng nó cho các khía cạnh khác của xử lý thông tin trong não. Cách tiếp cận này đã mang lại nhiều định hướng tiềm năng trong tương lai cho khoa học thần kinh hiện đại, bao gồm cả việc hiểu mối quan hệ giữa phản ứng ở mức độ thấp của từng tế bào thần kinh và động lực thần kinh cấp độ cao hơn (chẳng hạn như hoạt động nhóm được ghi lại trong điện não đồ hoặc điện não đồ).

Trong khi ý tưởng cho rằng nhận thức là một quá trình suy luận là không mới, khoa học thần kinh hiện đại đã hồi sinh nó trong những năm gần đây - và nó đã thay đổi lĩnh vực này một cách đáng kể. Hơn nữa, cách tiếp cận hứa hẹn sẽ tăng sự hiểu biết của chúng ta về xử lý thông tin không chỉ đối với thông tin trực quan, mà tất cả các dạng thông tin cảm giác cũng như các quá trình cấp cao hơn như ra quyết định, trí nhớ và suy nghĩ có ý thức.

Giới thiệu về Tác giả

Alex Burmester, Chuyên viên nghiên cứu về nhận thức và trí nhớ, Đại học New York

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = visual perception; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

TỪ BÀI VIẾT

Bản tin của InsideSelf: Tháng 9 20, 2020
by Nhân viên nội tâm
Chủ đề của bản tin tuần này có thể tóm gọn lại là "bạn có thể làm được" hay cụ thể hơn là "chúng ta có thể làm được!". Đây là một cách khác để nói "bạn / chúng tôi có quyền tạo ra sự thay đổi". Hình ảnh của…
What Works For Me: "Tôi có thể làm được!"
by Marie T. Russell, Nội tâm
Lý do tôi chia sẻ "những gì hiệu quả với tôi" là nó cũng có thể hiệu quả với bạn. Nếu không chính xác như cách tôi làm, vì tất cả chúng ta đều là duy nhất, một số phương sai của thái độ hoặc phương pháp rất có thể là một cái gì đó…
Bản tin của InsideSelf: Tháng 9 6, 2020
by Nhân viên nội tâm
Chúng ta nhìn cuộc sống qua lăng kính nhận thức của mình. Stephen R. Covey đã viết: "Chúng ta nhìn thế giới, không phải như nó vốn có, mà là chúng ta ... hoặc là chúng ta có điều kiện nhìn thấy nó." Vì vậy, tuần này, chúng ta hãy xem xét một số…
Bản tin của InsideSelf: Tháng 8 30, 2020
by Nhân viên nội tâm
Những con đường chúng ta đang đi ngày nay vẫn cũ như xưa, nhưng vẫn mới đối với chúng ta. Những trải nghiệm chúng ta đang có vẫn cũ như thời đại, nhưng chúng cũng mới đối với chúng ta. Tương tự đối với…
Khi sự thật khủng khiếp đến mức đau lòng, hãy hành động
by Marie T. Russell, InsideSelf.com
Giữa tất cả những điều kinh hoàng đang diễn ra trong những ngày này, tôi được truyền cảm hứng bởi những tia hy vọng chiếu qua. Những người bình thường đứng lên cho những gì là đúng (và chống lại những gì là sai). Người chơi bóng chày,…