从蓬松到有价值:大脑如何识别物体
为了识别一把椅子或一只狗,我们的大脑把物体分成各自的属性,然后再把它们组合在一起。直到最近,人们还不清楚这些特性是什么。位于莱比锡的马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的科学家们现在已经对它们进行了鉴定——从“蓬松的”到“有价值的”——他们发现,要识别几乎任何物体,只需要49种属性。
我们生活在一个充满了我们必须识别和分类为不同类别的世界的世界。只有当你能够识别你周围的东西时,你只能与他人沟通,并以有意义的方式行事。如果我们在我们面前看到我们认为作为椅子的东西,我们可以坐在它上面。一旦我们将物体识别为杯子,我们就可以从中抬起并饮用。
为了进行这种映射并理解我们的环境,我们必须不断地将感官输入的信息与我们已经学习的信息进行比较。为了做到这一点,大脑将一个物体分解成其单独的属性,并将它们与已知的属性进行比较,然后将这些属性重新组合在一起。根据观察到的物体与已知类别的相似程度,它会被识别为一件家具或一件容器。然而,到目前为止,我们仍然不清楚我们是如何认为事物相似还是不相似。换句话说,是什么特征使我们能够识别物体?
位于莱比锡的马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的科学家们,与美国贝塞斯达的国家心理健康研究所合作,现在已经确定了一组49种属性,可以让我们确定几乎所有的物体,即所谓的属性心理代表。这种表现反映了大脑将刺激转换成的形式。拿一个物体来说,它是由颜色、形状和大小组成的,但也可能是由“自然的”、“会移动的”、“有价值的”或“与动物有关的”等事实组成的。研究人员一直在寻找一组可解释且最低限度充分的维度,即包含尽可能少的属性但又足以描述一切的维度。
“我们的结果表明,它实际上令人惊讶地令人惊讶地令人惊讶地令人惊讶地令人惊讶地令人惊讶地令人震惊,以表征我们环境中的所有对象,”介绍这些结果的文章的第一个作者Martin Hebart说。人的大脑将环境分解为共49个属性,足以对所有对象进行分类。“从这些尺寸来看,我们还可以推断被认为特别相似或被认为特别是典型的内容,”神经科学家继续。例如,贻贝或狗被认为是更典型的动物。“从根本上讲,这解释了我们对物体的思考的基本原则。”
但是,结果也可用于医疗目的。到目前为止,据信,无法识别某些动物的患者脑损坏无法识别动物整体。但是,患者可能具有缺乏认识到许多动物属性的特征的“蓬松”的缺陷。然后可以导致其他形式的疗法。
科学家们在近2000张代表我们环境中遇到的大多数物体的图片的帮助下,研究了这些关系。然后,他们一次向研究参与者展示三幅图片,例如:考拉、狗和鱼,还有考拉、门垫和椒盐卷饼。参与者被要求从每一个选项中选出“与众不同的”,也就是他们认为与其他两个选项差异最大的一个。以无尾熊、门垫和椒盐卷饼为例,有些人可能用的是无尾熊,因为与另外两种不同的是,它是一种生物,或者人们认为它“不是扁平的”。对其他人来说,可能是椒盐卷饼,因为门垫和考拉都是毛茸茸的,或者你只能吃椒盐卷饼。但对另一些人来说,它可能是门垫,因为它是由无机材料制成的。这意味着答案并不总是明确的,但它们突出了相关的属性,以找出对象的所有核心维度。
研究人员在近5,500名参与者的帮助下测试了近150万个对象的组合。从这个开始,他们开发了一个计算模型他们用哪个来计算哪个对象最有可能被选为奇怪的。剩下的频率越多,它们就越相似。事实证明,他们的模型使科学家能够非常精确地预测两个物体的相似性。但它还提供了49个核心维度,使我们能够根据简单的标准对我们的世界进行分类。
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