Cum analizează creierul nostru direcția privirii

rezumat: Un nou studiu dezvăluie momentul exact în care creierul detectează direcția privirii, avansând înțelegerea interacțiunilor sociale și a tulburărilor precum autismul și Alzheimer. Cercetătorii au folosit electroencefalografia și învățarea automată pentru a analiza activitatea creierului atunci când participanții au văzut avatare cu orientări diferite ale capului și ochilor.

Cercetătorii au descoperit că creierul procesează mai întâi direcția capului înainte de direcția ochilor, contextul sarcinii afectând acuratețea percepției privirii. Această descoperire poate ajuta la diagnosticarea și tratamentul precoce al autismului și al bolii Alzheimer.

Fapte cheie:

1. Procesare ierarhică: Creierul detectează mai întâi direcția capului la 20 de milisecunde, apoi direcția ochilor la 140 de milisecunde.
2. Impactul misiunii: Precizia în determinarea direcției privirii se îmbunătățește atunci când atenția este concentrată asupra privirii.
3. Posibilitate de diagnostic: Descoperirile pot ajuta la diagnosticarea precoce și tratamentul autismului și al bolii Alzheimer.

sursă: Universitatea din Geneva

Privirea joacă un rol esențial în interacțiunile sociale de zi cu zi. Capacitatea noastră de a comunica instantaneu depinde de capacitatea creierului de a detecta și interpreta direcția privirii celorlalți. Cum detectează creierul nostru direcția privirii și ce factori influențează acest proces?

Într-un studiu recent publicat în jurnal NeuroImageO echipă de la Universitatea din Geneva (UNIGE) a reușit să identifice momentul exact în care direcția privirii este detectată cu o acuratețe fără precedent.

Aceste descoperiri avansează considerabil înțelegerea noastră despre tulburările din spectrul autist și pot oferi perspective terapeutice pentru persoanele afectate de boala Alzheimer.

Fețele umane sunt cei mai des întâlniți și mai consistenti stimuli vizuali pe care îi întâlnim din momentul în care ne naștem. Creierul nostru a dezvoltat expertiza de a memora și de a recunoaște fețele, precum și de a interpreta mesajele pe care le transmit. De exemplu, contactul vizual direct semnalează dorința de a se angaja în interacțiunea socială, în timp ce evitarea contactului vizual transmite mesajul opus. Dar cât de repede poate creierul nostru să absoarbă percepțiile altor oameni?

S-au făcut cercetări ample pe această temă. Cu toate acestea, publicațiile actuale se concentrează în principal pe studierea regiunii ochiului în mod izolat, ignorând alți factori precum orientarea capului.

Analiza creierului a privirii

O echipă de la Universitatea din Geneva a prezentat participanților la studiu avatare 3D, fiecare având direcții diferite ale capului și privirii. În prima sarcină, voluntarii au fost rugați să determine direcția capului, în timp ce în a doua sarcină, ei au trebuit să determine direcția ochilor.

Analizând activitatea creierului folosind EEG, echipa de cercetare a descoperit că este posibilă decodarea acestor două procese în mod fiabil și independent unul de celălalt.

„Experimentul a arătat, de asemenea, că există o anumită ierarhie în procesarea acestor două informații. , adică ochii, de la 140 de milisecunde încolo.

„Această organizare ierarhică permite integrarea informațiilor despre regiunea ochiului și direcția capului, pentru a asigura o judecată precisă și eficientă a direcției privirii”, explică Domeli Tautvedit, cercetător postdoctoral și asociat de cercetare la Școala de Psihologie și Științe ale Educației de la Universitatea din Geneva. și primul autor al studiului.

Studiul a mai arătat că decodificarea direcției privirii a fost semnificativ mai precisă atunci când participanților li s-a cerut în mod special să acorde atenție privirii fețelor afișate. Aceasta înseamnă că contextul sarcinii influențează percepția și înțelegerea privirii.

„În viața de zi cu zi, aceste rezultate arată că atunci când oamenii sunt implicați activ într-o „situație socială”, ei „sunt mai buni și mai rapid în recunoașterea intențiilor altor oameni”.

Metoda avansata

Metoda utilizată oferă rezultate foarte precise pentru aceste două mecanisme. Combinând analiza activității neuronale folosind EEG cu tehnici de învățare automată, echipa de cercetare a reușit să prezică decodificarea privirii și a direcției capului chiar înainte ca participanții să fie conștienți de aceasta.

„Această metodă reprezintă o inovație tehnică importantă în acest domeniu, deoarece permite o analiză mai precisă decât era posibilă anterior”, adaugă Nicolas Burra.

La persoanele cu tulburări din spectrul autist, decodificarea acestor informații poate fi perturbată și pot prefera să evite contactul vizual. Acesta este și cazul bolii Alzheimer, unde dificultățile de memorie în timpul progresiei bolii afectează relațiile unei persoane cu ceilalți și adesea duc la retragere socială. Prin urmare, este necesar să înțelegem mecanismele neuronale în detectarea direcției privirii.

Rezultatele studiului și metoda utilizată contribuie semnificativ la diagnosticarea precoce a tulburărilor din spectrul autist la copii. În ceea ce privește boala Alzheimer, unul dintre cele mai vizibile simptome pe măsură ce boala progresează este incapacitatea de a recunoaște fețele, chiar și fețele membrilor familiei.

Astfel, acest studiu deschide calea pentru o mai bună înțelegere a mecanismelor neuronale asociate cu scăderea interacțiunii sociale și a memoriei pentru chipuri – un subiect studiat în prezent de dr. Tautvedit de la Universitatea McGill din Canada. ESClab al Universității din Geneva va continua cercetările în acest domeniu prin analizarea acestor procese în timpul interacțiunilor sociale din viața reală.

Despre această știre de cercetare în neuroștiință vizuală

autor: Antoine Guinot
sursă: Universitatea din Geneva
comunicare: Antoine Guinot – Universitatea din Geneva
imagine: Imagine preluată de la Neuroscience News

Căutare originală: Acces deschis.
„Momentul de percepție a direcției privirii: decodare ERP și modularea sarcinilor„De Nicolas Burra și colab.” NeuroImage

un rezumat

Momentul percepției direcției privirii: decodare ERP și modularea sarcinilor

Distingerea direcției privirii unei alte persoane este extrem de importantă în interacțiunea socială de zi cu zi, deoarece oferă informații importante despre atenția oamenilor și, prin urmare, despre intențiile acestora.

Dinamica temporală a procesării privirii a fost investigată folosind potențialele legate de evenimente (ERP) înregistrate folosind electroencefalografie (EEG).

Cu toate acestea, momentul în care creierul nostru distinge direcția privirii (GD), independent de alte indicii faciale, rămâne neclar. Pentru a rezolva această problemă, studiul de față și-a propus să investigheze cursul în timp al procesării direcției privirii, folosind o abordare de decodare ERP, bazată pe combinația dintre mașina vector de suport și codurile de ieșire corectate de erori.

Am înregistrat EEG la adulți tineri sănătoși, dintre care 32 au detectat GD și 34 dintre care au efectuat sarcini de orientare facială. Ambele sarcini au prezentat fețe 3D realiste cu cinci direcții diferite ale capului și privirii fiecare: 30°, 15° stânga sau dreapta și 0°.

În timp ce analizele ERP clasice nu au arătat efecte clare ale privirii de moment, analizele de decodificare ERP au arătat că discriminarea privirii de moment, indiferent de direcția capului, a început la 140 ms în sarcina de privire momentană și la 120 ms în sarcina de direcție a feței. Precizia de decodificare a privirii momentane a fost mai mare în sarcina privind privirea momentană decât în ​​sarcina de direcție a feței și a fost cea mai mare pentru privirea directă în ambele sarcini.

Aceste rezultate sugerează că decodificarea tiparelor creierului este modulată de importanța sarcinii, modificând latența și acuratețea de decodificare a GD.