Ohun tí o máa ń wo lè bá bí visual brain rẹ ṣe tuned mu

Ojú kì í rìn kiri láìsí ìlànà

Fi ènìyàn méjì síwájú scene kan tó kún fún ohun, wọn kò ní ṣàwárí rẹ̀ ní ọ̀nà kan náà. Ojú ẹni kan máa ń fo lọ sí àwọn ojú ènìyàn kíákíá. Omiì máa ń rí ara rẹ̀ lórí text léraléra. Àwọn ìyàtọ̀ wọ̀nyí kì í ṣe yíyan igba díẹ̀ nìkan. Nínú ìwádìí yìí, wọ́n jẹ́ àwọn trait tó dúró ṣinṣin: kọjá ọgọ́rọ̀ọ̀rún images, àwọn ènìyàn ní àwọn ìtẹ̀sí ara ẹni tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé ní ohun tí wọ́n kọ́kọ́ wo àti bí wọ́n ṣe pẹ́ níbẹ̀.

Ìbéèrè tó fanimọ́ra ni ohun tí àwọn ìwà wọ̀nyí so mọ́. Ṣé preference nìkan ni — ènìyàn tó fẹ́ àjọṣe ń wo ojú, olùkà ń wo ọ̀rọ̀ — tàbí wọ́n ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú bí visual ọpọlọ ẹni kọọkan ṣe ń ṣoju àwọn category wọ̀nyí?

Diana Kollenda, Elaheh Akbari, Maximilian Broda àti Benjamin de Haas dán ìbáṣepọ̀ yìí wò taara. Wọ́n darapọ̀ eye tracking nígbà free viewing ti natural scenes pẹ̀lú fMRI ìdánwò mìíràn tó ya map bí visual cortex ẹni kọọkan ṣe ń fèsì sí categories bí faces àti words. Abajade wọn rọrùn láti sọ pẹ̀lú ìṣọ́ra: àwọn ènìyàn tó máa ń wo ojú ní ààyò ní face representations tó yàtọ̀ síi nínú right ventral visual cortex; àwọn tó máa ń wo text ní ààyò ní word representations tó yàtọ̀ síi nínú left ventral visual cortex.

Èyí kò túmọ̀ sí pé ọpọlọ ń fipá mú ojú láti rìn ní ọ̀nà kan, tàbí pé wíwo ọ̀rọ̀ nìkan ló kọ́ word area kan. ìwé ìwádìí náà kì í ṣe causal. Ṣùgbọ́n ó sọ pé active vision — ọ̀nà tí ènìyàn fi ojú rẹ̀ yan àwọn àpá ayé láti wò — bá fine-grained layout ti visual ètò ẹni náà mu.

Ohun tí àwọn olùkọ̀wé ṣe

Ìwádìí náà ní apá méjì tó yà sọ́tọ̀ dáadáa.

Àkọ́kọ́, adults 102 wo complex scene images 700 lọ́fẹ̀ẹ́, nígbà tí wọ́n ń ṣe àkọsílẹ̀ ìrìn ojú wọn. Àwọn olùwádìí wọn nǹkan méjì fún faces àti text: ibi tí olukopa kọ́kọ́ wo, àti bí ó ṣe pẹ́ tó ní wíwo ibẹ̀. Àpapọ̀ àkókò wíwo yẹn ni a ń pè ní dwell àkókò.

Wọ́n tún ṣàyẹ̀wò bóyá àwọn ìwà wọ̀nyí dúró ṣinṣin. Èrò tó rọrùn lẹ́yìn split-half reliability ni: pín images sí ẹgbẹ́ méjì, wọn ìwà kan náà nínú mejeeji, kí o sì wo bóyá àwọn ènìyàn kan náà ṣì wà lókè tàbí ní isalẹ. Tí bẹ́ẹ̀ bá rí, ìwà náà ṣeé gbẹ́kẹ̀lé. Níhìn-ín reliability ga: fún faces, r = 0.93 fún first fixations àti r = 0.95 fún dwell àkókò; fún text, r = 0.87 àti r = 0.88. Iye tó sún mọ́ 1 túmọ̀ sí pé ìtẹ̀sí náà dúró ṣinṣin gan-an.

Èkejì, 61 nínú àwọn olukopa náà ṣe functional MRI ìdánwò mìíràn. Functional MRI, tàbí fMRI, ń tọ́pa ìyípadà nínú oxygenation ẹ̀jẹ̀ gẹ́gẹ́ bí indirect àmì ti àwọn ọpọlọ areas tó ń ṣiṣẹ́ síi nígbà iṣẹ́-ṣiṣe kan. Localizer jẹ́ mapping iṣẹ́-ṣiṣe tó wọ́pọ̀: fi categories tí a mọ̀ hàn, bí faces tàbí words, kí a sì dá patches ti cortex tí ó ń fèsì sí category kan ju omiì lọ mọ̀. Èyí kì í ṣe free viewing. Participants tẹ̀jú mọ́ àárín nígbà tí blocks ti faces, pseudowords, bodies, houses, cars àti limbs ń hàn. Design yìí ṣe pàtàkì: ọpọlọ measure náà kì í ṣe abajade lasan ti olukopa tí wọ́n ń yí ojú sí àwọn objects kan náà nínú scanner.

Lẹ́yìn náà àwọn olùwádìí béèrè bí ìdáhùn category ẹni kọọkan ṣe yàtọ̀ síi nínú ventral temporal cortex. Face àpẹẹrẹ tó distinct síi túmọ̀ sí pé ọpọlọ activity fún faces jẹ́ face-like tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé síi, ó sì rọrùn láti yà kúrò lára categories mìíràn. Word àpẹẹrẹ tó distinct síi túmọ̀ sí ohun kan náà fún words àti characters.

Ohun tí wọ́n rí

Main àpẹẹrẹ náà jẹ́ category-specific.

Face distinctiveness nínú right lateral ventral temporal cortex ní correlation pẹ̀lú ìtẹ̀sí olukopa láti wo faces nínú independent free-viewing iṣẹ́-ṣiṣe. Ìbáṣepọ̀ náà hàn fún first fixations àti dwell àkókò. Word distinctiveness nínú left lateral ventral temporal cortex ní correlation pẹ̀lú ìtẹ̀sí láti wo text.

ìwé ìwádìí náà tún ṣàyẹ̀wò pé èyí kì í ṣe generic ipa tí “visual cortex kan lágbára síi nínú àwọn ènìyàn kan.” Àwọn links tó lágbára jù tẹ̀lé category àti hemisphere tó yẹ: faces ní right lateral VTC, words ní left lateral VTC. Cross-category links kì í ṣe itan náà.

Àwọn neural measures náà tún ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ìhùwàsí. Nínú smaller subsamples, face distinctiveness tó lágbára ní link pẹ̀lú performance tó dára lórí Cambridge Face Memory ìdánwò, word distinctiveness tó lágbára sì ní link pẹ̀lú reading performance tó yara. Èyí fún neural measure náà ní ìtumọ̀ níta scanner: kì í ṣe scanner statistic nìkan, bí kò ṣe àmì tó ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ohun tí ènìyàn lè ṣe.

Ohun tí èyí kò túmọ̀ sí

àkọlé tó ń fa ẹni ni “ọpọlọ rẹ pinnu ohun tí o rí.” Ìyẹn lágbára ju.

Ìwádìí náà kò fi ìtọ́sọ́nà of causality hàn. Ènìyàn lè máa wo faces síi nítorí face representations rẹ̀ péye síi. Tàbí face representations rẹ̀ lè péye síi nítorí ọdún púpọ̀ ti wíwo faces ti ṣe apẹrẹ apá visual ètò yẹn. Tàbí mejeeji lè dagba pọ̀. Àwọn olùkọ̀wé fi developmental ìbéèrè yẹn sílẹ̀ ní gbangba.

Kò tún túmọ̀ sí pé àwọn ènìyàn tó ní gaze habits tó yàtọ̀ rí physical scenes tó yàtọ̀. Gbogbo wọn ń wo images kan náà. Ìyàtọ̀ wà nínú sampling: object wo ni a fún ní priority, ìsọfúnni wo ni a kó kọ́kọ́, àti category wo ni visual cortex ṣoju ní ọ̀nà tó distinct síi.

Kì í ṣe diagnostic ìdánwò fún ẹni kọọkan. Correlations náà ní ìtumọ̀ ní ẹgbẹ́ ìpele, ṣùgbọ́n wọn kì í ṣe irinṣẹ́ láti sọ pé “ọpọlọ map ẹni yìí yóò sọ gangan bí yóò ṣe wo picture yìí.”

Kí nìdí tí ó fi ṣe pàtàkì?

A sábà ń ṣàlàyé vision bí ẹni pé ojú jẹ́ camera tó ń fi dátà ránṣẹ́ sí ọpọlọ. Real vision ṣiṣẹ́ pọ̀ ju bẹ́ẹ̀ lọ. Ojú máa ń yan, ní gbogbo ìṣẹ́jú, ìsọfúnni wo ni yóò mú wọlé ní high resolution. Àwọn yíyan wọ̀nyí di input tí ọpọlọ fi ń kọ́, tí ó sì fi ń ṣe ìgbésẹ̀.

ìwé ìwádìí yìí mú loop yẹn dúró lórí ilẹ̀ tó lágbára síi. Ó so active part — eye movements kọjá scenes — mọ́ representational part — category-selective maps nínú ventral visual cortex — nínú àwọn ènìyàn kan náà. Abajade náà mú kí ó nira síi láti wo “visual cortex organization” àti “visual ìhùwàsí” gẹ́gẹ́ bí ìpele méjì tó yàtọ̀. Ó kéré tán nínú adults, wọ́n dà bí ẹni pé wọ́n bá ara wọn mu.

Ìbámu yẹn ni itan gidi. Kì í ṣe pé àwọn face-lookers jẹ́ irú ènìyàn kan, àwọn text-lookers sì jẹ́ omiì. Kì í ṣe pé ọpọlọ region kan ṣàlàyé personality. Abajade náà dín síi, ó sì wúlò síi: stable differences nínú bí àwọn ènìyàn ṣe ń ṣàwárí visual scenes bá stable differences nínú bí visual cortex wọn ṣe ń ṣoju sharply àwọn ohun tí wọ́n sábà ń wá mu.

Àkótán kedere

Ìwádìí Nature Human Behaviour kan tọ́pa bí adults 102 ṣe wo complex scenes 700, lẹ́yìn náà ó ṣe fMRI fún subset olukopa 61 láti ya map category-selective visual ìdáhùn. Àwọn ènìyàn tó máa ń kọ́kọ́ wo faces, tí wọ́n sì máa ń pẹ́ lórí wọn, ní face representations tó distinct síi nínú right lateral ventral temporal cortex; àwọn tó máa ń wo text ní word representations tó distinct síi nínú left lateral ventral temporal cortex. Àwọn neural measures wọ̀nyí tún ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú face recognition àti reading performance nínú smaller subsamples. Ìwádìí náà jẹ́ correlational, kì í ṣe causal: ó fi hàn pé active gaze habits àti category-selective ọpọlọ organization bá ara wọn mu nínú adults, kì í ṣe èwo ló ń fa èwo.

Àyẹ̀wò láìsí àṣejù

Ohun tí ìwé ìwádìí fi hàn: Stable individual tendencies láti wo faces tàbí text nínú natural scenes ní link pẹ̀lú matching category-selective representations nínú ventral visual cortex.

Ohun tó ṣeé ṣe ṣùgbọ́n tí a kò fi hàn: Pé long-term visual experience àti ọpọlọ tuning ń fún ara wọn ní agbára nígbà development. ìwé ìwádìí náà bá èrò yìí mu, ṣùgbọ́n kò dán developmental ìtọ́sọ́nà wò.

Ohun tí kò fi hàn: Pé àwọn ènìyàn rí worlds tó yàtọ̀ ní gidi; pé gaze habits jẹ́ hardwired; tàbí pé fMRI maps ló fa eye movements.

Àwọn ààlà pàtàkì: Correlational àpẹrẹ; adult university àpẹẹrẹ; behavioural subsamples tó kéré fún face recognition àti reading; àti separate fMRI localizer dípò simultaneous free-viewing fMRI.

Ìgbẹ́kẹ̀lé wo ni olùkà gbogboogbo yẹ kí ó ní? Gíga pé gaze tendencies jẹ́ gidi, tí wọ́n sì dúró ṣinṣin nínú àpẹẹrẹ yìí; moderate-to-high pé wọ́n ní link pẹ̀lú matching category-selective visual representations. Kéré fún causal ìtàn kankan títí developmental tàbí intervention ìwádìí yóò fi dán an wò taara.