Как мозг запоминает лица

29.12.2017

Группа ученых по руководством Дорис Цао (Doris Tsao), биолога из Калифорнийского Технологического института, используя сочетание картирования мозга и записи сигналов отдельных нейронов, похоже, раскрыла нервный код распознавания лиц приматов. Ученые установили, что частота пульсации каждой клетки определенных участков лица (face patches, и это термин) соответствует отдельной его особенности. Клетки могут "настраиваться" для реагирования на биты информации подобно системе шкал и затем комбинировать эти биты различными способами для воспроизведения каждой черты увиденного "лица" животного.

Изучение способности мозга к обработке изображений показало, что за распознавание лиц отвечают несколько участков височной доли мозга размером с ягоду черники.

Чтобы понять, как клетки выполняют эту функцию распознавания, Цао, совместно со Стивеном Ле Чаном (Steven Le Chang) сделали 2000 снимков лиц, различающихся 50 признаками, включая округлость овала лица, расстояние между глазами, тон и текстуру кожи. Эти снимки они показывали двум обезьянам, регистрируя активность отдельных нейронов в трех различных лицевых лоскутках обоих животных.

Оказалось, что нейроны реагируют только на какую-то одну особенность. Нейроны гиппокампа кодируют не индивидуальные лица. Нейроны разделяют изображения лица на малые участки и кодируют определенные признаки, например ширину линии роста волос. Более того, отдельные нейроны обрабатывают и дополнительную информацию. Данные от разные участков лица объединяются для получения полной картины.

Поняв, как осуществляется это разделение труда, Чан и Цао смогли предсказывать реакцию нейронов на совершенно новое лицо. Они разработали математическую модель, в которой особенности лица кодировалась различными нейронами. Затем они показали обезьяне изображение лица, которого она раньше не видела. Используя созданный алгоритм, ученые смогли на основании полученных данных о реакциях нейронов сформировать цифровым методом изображение увиденного обезьяной лица. Воспроизведение оказалось почти неотличимым от изображения, которое видела обезьяна.

<< Назад: Графен для пуленепробиваемого жилета 30.12.2017

>> Вперед: Глаз мотылька поможет создать антибликовое покрытие 29.12.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Метеориты в известняке 21.10.2003 В нескольких каменоломнях обширного района на юге Швеции, где добывают известняк, обнаружены большие количества древних метеоритов. Этот известняк накапливался из морских отложений на протяжении примерно двух миллионов лет, а на суше оказался около 480 миллионов лет назад. Метеориты залегают в тех слоях, которые образовались 500 миллионов лет назад. Интенсивность выпадения метеоритов сейчас невелика: в среднем один случай в год на каждые 12,5 тысячи квадратных километров поверхности Земли. Полмиллиарда лет назад, судя по шведской находке, метеориты падали в сто раз чаще. Астрономы предполагают, что тогда в астероидном поясе произошли какие-то мощные столкновения, в результате на отдельные камни распался крупный астероид и часть его фрагментов выпала на Землю. Сейчас ученые намерены обследовать подобные отложения того же периода в Китае и Южной Америке.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026