Sinirbilim

Beynimiz Bakış Yönünü Nasıl Çözer?

Özet: Yeni bir çalışma, beynin bakış yönünü algıladığı kesin anı ortaya koyarak otizm ve Alzheimer gibi sosyal etkileşimler ve bozukluklar hakkındaki anlayışımızı geliştiriyor. Araştırmacılar, katılımcılar farklı baş ve göz yönlerine sahip avatarları görüntülediğinde beyin aktivitesini analiz etmek için EEG ve makine öğrenimini kullandı.

Beynin göz yönünden önce baş yönelimini işlediğini ve görev bağlamının bakış algısı doğruluğunu etkilediğini buldular. Bu çığır açan buluş otizm ve Alzheimer’ın erken teşhisine ve tedavisine yardımcı olabilir.

Ana unsurlar:

  1. Hiyerarşik İşleme: Beyin ilk önce 20 ms’de baş yönünü, ardından 140 ms’de göz yönünü algılıyor.
  2. Görev Etkisi: Dikkat bakışa odaklandığında bakış yönünün tespitindeki doğruluk artar.
  3. Tanı Potansiyeli: Bulgular otizm ve Alzheimer’ın erken teşhisine ve tedavisine yardımcı olabilir.

Kaynak: Cenevre Üniversitesi

Bakış, günlük sosyal etkileşimlerde merkezi bir rol oynar. Anlık iletişim kapasitemiz, beynin başkalarının bakış yönünü algılama ve yorumlama yeteneğine dayanır. Beynimiz bakış yönünü nasıl algılar ve bu süreci hangi faktörler etkiler?

Dergide yayınlanan son bir çalışmada NörogörüntüCenevre Üniversitesi’nden (UNIGE) bir ekip, bakış yönünün tespit edildiği anı benzeri görülmemiş bir hassasiyetle belirlemeyi başardı.

Bu bir kadının gözünü gösteriyor.
Bu, görev bağlamının bakışın algılanması ve anlaşılmasını etkilediği anlamına gelir. Kredi: Neuroscience News

Bu bulgular otizm spektrum bozukluklarına ilişkin anlayışımızı önemli ölçüde artırıyor ve Alzheimer hastalığından etkilenen kişiler için tedavi olanakları sunabilir.

İnsan yüzleri, doğduğumuz andan itibaren karşılaştığımız en yaygın ve tutarlı görsel uyarıcılardır. Beynimiz, yüzleri ezberleme ve tanıma ve ayrıca ilettikleri mesajları yorumlama konusunda uzmanlık geliştirmiştir. Örneğin, doğrudan göz bakışı sosyal etkileşime girme isteğini işaret ederken, göz temasından kaçınmak tam tersi bir mesaj iletir. Peki beynimiz başkalarının bakışlarını ne kadar hızlı kavrayabilir?

Bu konu kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Ancak, mevcut yayınlar çoğunlukla göz bölgesini izole bir şekilde incelemeye odaklanmaktadır ve baş yönelimi gibi diğer faktörleri ihmal etmektedir.

Bakışın beyinsel analizi

UNIGE’den bir ekip, her biri farklı baş ve bakış yönlerine sahip 3D avatarları çalışma katılımcılarına sundu. İlk görevde, gönüllülerden başın yönünü belirtmeleri istendi, ikinci görevde ise gözlerin yönünü belirlemeleri gerekiyordu.

Araştırma ekibi, beyin aktivitesini elektroensefalogram kullanarak analiz ederek, bu iki sürecin birbirinden bağımsız olarak güvenilir bir şekilde çözülebileceğini keşfetti.

”Deney ayrıca bu iki bilginin işlenmesinde belirli bir hiyerarşiyi de gösteriyor. Beyin, 20 milisaniyeden itibaren daha genel görsel ipuçlarını, yani başın yönelimini algılıyor, daha sonra 140 milisaniyeden itibaren daha yerel bilgilere, yani gözlere odaklanıyor.

UNIGE Psikoloji ve Eğitim Bilimleri Fakültesi’nde doktora sonrası araştırmacı ve yardımcı araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı olan Domilė Tautvydaitė, “Bu hiyerarşik organizasyon, göz bölgesi ve baş yönelimi bilgilerinin bütünleştirilmesine olanak tanıyarak bakış yönünün doğru ve etkili bir şekilde değerlendirilmesini sağlıyor” şeklinde açıklıyor.

Çalışma ayrıca, katılımcılardan sunulan yüzlerin bakışlarına özel olarak dikkat etmeleri istendiğinde bakış yönünün kod çözümlemesinin önemli ölçüde daha doğru olduğunu göstermektedir. Bu, görev bağlamının bakışın algılanmasını ve anlaşılmasını etkilediği anlamına gelir.

”Bu sonuçlar, günlük yaşamda insanların aktif olarak bir ‘sosyal mod’ içinde olduklarında, diğer insanların niyetlerini daha iyi ve daha hızlı tanıyabildiğini gösteriyor,” diye açıklıyor bu araştırmaya öncülük eden UNIGE’deki Psikoloji ve Eğitim Bilimleri Fakültesi kıdemli öğretim görevlisi ve Deneysel Sosyal Biliş Laboratuvarı (ESClab) müdürü Nicolas Burra.

Son teknoloji bir yöntem

Kullanılan yöntem bu iki mekanizma için son derece doğru sonuçlar sağlıyor. Elektroensefalografi (EEG) kullanılarak yapılan sinirsel aktivite analizini makine öğrenme teknikleriyle bütünleştirerek, araştırma ekibi, katılımcılar farkına varmadan önce bile bakış ve baş yönünün kodunun çözülmesini tahmin edebildi.

Nicolas Burra, ”Bu yöntem, alanda önemli bir teknik yeniliği temsil ediyor ve daha önce elde edilebilenden çok daha hassas bir analize olanak sağlıyor” diye ekliyor.

Otizm spektrum bozukluğu olan kişilerde bu bilginin çözümlenmesi bozulabilir ve göz temasından kaçınma tercih edilebilir. Bu durum Alzheimer hastalığı için de geçerlidir; hastalığın evrimi sırasında hafıza zorlukları kişinin başkalarıyla ilişkilerini zayıflatır ve sıklıkla sosyal geri çekilmeye yol açar. Bu nedenle bakış yönünü algılamada nöral mekanizmaları anlamak önemlidir.

Çalışma sonuçları ve kullanılan yöntem, çocuklarda otizm spektrum bozukluklarının erken teşhisine somut bir katkı sağlıyor. Alzheimer hastalığı ile ilgili olarak, hastalık ilerledikçe en çarpıcı semptomlardan biri, aile üyelerinin yüzlerini bile tanıyamamaktır.

Bu çalışma bu nedenle, yüzler için azalmış sosyal etkileşim ve hafızayla bağlantılı sinirsel mekanizmaların daha iyi anlaşılmasının önünü açıyor – şu anda Kanada’daki McGill Üniversitesi’nde Dr. Tautvydaitė tarafından incelenen bir konu. UNIGE’nin ESClab laboratuvar araştırması, gerçek yaşamdaki sosyal etkileşimler sırasında bu süreçleri analiz ederek bu alanda devam edecek.

Bu görsel sinirbilim araştırma haberi hakkında

Soyut

Bakış Yönü Algısının Zamanlaması: ERP Kod Çözme ve Görev Modülasyonu

Başka bir kişinin bakış yönünü ayırt etmek, günlük sosyal etkileşimde son derece önemlidir; çünkü insanların dikkati ve dolayısıyla niyetleri hakkında kritik bilgiler sağlar.

Bakış işleme sürecinin zamansal dinamikleri, elektroensefalografi (EEG) ile kaydedilen olaya bağlı potansiyeller (ERP) kullanılarak araştırılmıştır.

Ancak beynimizin bakış yönünü (GD) diğer yüz ipuçlarından bağımsız olarak ayırt ettiği an hala belirsizliğini koruyor. Bu soruyu çözmek için, mevcut çalışma, bir destek vektör makinesi ve hata düzeltme çıktı kodlarının birleşimine dayanan bir ERP kod çözme yaklaşımı kullanarak bakış yönü işlemenin zaman seyrini araştırmayı amaçladı.

Genç sağlıklı deneklerde EEG kaydettik, bunlardan 32’si GD tespiti gerçekleştirdi ve 34’ü yüz oryantasyon görevleri gerçekleştirdi. Her iki görev de beş farklı baş ve bakış oryantasyonuna sahip 3B gerçekçi yüzler sundu: 30°, 15° sola veya sağa ve 0°.

Klasik ERP analizleri net GD etkileri göstermezken, ERP kod çözme analizleri, baş yöneliminden bağımsız olarak GD ayrımının GD görevinde 140 ms’de ve yüz yönelimi görevinde 120 ms’de başladığını ortaya koydu. GD kod çözme doğruluğu, GD görevinde yüz yönelimi görevinden daha yüksekti ve her iki görevde de doğrudan bakış için en yüksekti.

Bu bulgular, beyin örüntülerinin kod çözümünün görev alakalılığı tarafından değiştirildiğini, bunun da GD kod çözümünün gecikmesini ve doğruluğunu değiştirdiğini göstermektedir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/gaze-direction-neurosicence-26404/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu