Déterminer si un visage est authentique - comment le cerveau le fait-il?


Déterminer si un visage est authentique - comment le cerveau le fait-il?

Le cerveau humain est capable de localiser des images qui ressemblent à des visages partout où nous regardons, que ce soit le visage de Jésus sur une tortilla ou le vieux granit du New Hampshire "Old Man of the Mountain". Bien que, selon une étude de Pawan Sinha, professeur de cerveau et de sciences cognitives au MIT et à ses collègues, le cerveau humain normal ne croit presque jamais que de tels objets sont vraiment des visages humains. L'étude a été publiée le 4 janvier dans Actes de la Royal Society B .

Sinha explique:

"Vous pouvez dire que cela a une certaine«facience », mais, d'autre part, vous n'êtes pas trompé de croire que c'est un véritable visage.

Selon l'enquête, le côté gauche du cerveau, le gyrus fusiforme - une région du cerveau liée à la reconnaissance du visage - détermine avec soin combien une image ressemble à un visage, alors que le gyrus fusiforme droit semble utiliser ces données pour déterminer rapidement ou Pas le visage est authentique.

Bien que des différences hémisphériques aient été observées dans d'autres fonctions du cerveau, telles que la perception du langage et de l'espace, c'est l'un des premiers exemples connus des côtés gauche et droit du cerveau qui prennent différents rôles dans les tâches de traitement visuel de haut niveau. Sinha.

Des recherches antérieures ont démontré que les neurones situés sur le dessous du cerveau dans le gyrus fusiforme répondent de manière préférentielle.

Afin de savoir comment cette région du cerveau détermine si les visages sont authentiques ou non, en particulier lorsqu'un objet ressemble de façon frappante à un visage, l'équipe a créé une séquence d'images variant entre des visages authentiques et ceux qui ne ressemblaient pas aux visages. Les images qui ressemblaient beaucoup aux visages humains ont été trouvées en analysant les photographies que les systèmes de vision mécanique avaient marqués à tort comme des visages.

Ces images ont ensuite été montrées à des observateurs humains qui ont ensuite évalué la quantité de chaque image ressemblant à un visage en faisant une série de comparaisons un à un. Ces résultats ont permis aux enquêteurs de classer les images par leur «facelike».

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fMRI) a ensuite été utilisée pour analyser les cerveaux des participants car ils ont catégorisé les images. L'équipe a découvert que, sur le côté droit du cerveau, les modèles d'activation dans le gyrus fusiforme restaient assez cohérents pour toutes les images de visage authentiques, mais ont changé de façon significative pour toutes les images sans visage, peu importe combien ils ressemblaient à un visage, ce qui indique que Le côté droit du cerveau implique de déterminer si un visage est authentique ou non.

Dans la région analogue du côté gauche du cerveau, l'équipe a constaté que lorsque les images deviennent plus faciles, les modèles d'activité ont progressivement changé. En outre, ils ont découvert qu'il n'y avait pas de partage clair entre les non-visages et les visages. L'équipe a conclu que le côté gauche du cerveau est responsable de déterminer combien une image ressemble à un visage, mais ne les affecte pas à une catégorie ou à l'autre.

Sinha a expliqué:

"Du point de vue du calcul, une spéculation que l'on peut faire, c'est que la gauche est la levée lourde initiale. Elle essaie de déterminer comment est un motif, sans prendre la décision finale sur si je vais l'appeler un visage".

La technologie d'analyse d'image a permis aux chercheurs d'examiner les profils d'activité à travers le gyrus fusiforme.

L'équipe a découvert que, dans le côté gauche du gyrus fusiforme, l'activation était plus rapide que le côté droit de quelques secondes, soutenant la théorie selon laquelle le côté gauche obtient d'abord des informations puis transfère les données sur le côté droit.

Sinha explique que, compte tenu de la lenteur des signaux de l'IRMF (qui reposent sur les changements de flux sanguin), le moment ne constitue pas encore une preuve définitive ", mais c'est une possibilité très intéressante car elle commence à déconcerter cette notion monolithique du traitement du visage. En commençant à comprendre ce que les constituants sont de ce système global de traitement des visages ".

L'objectif de l'équipe est d'obtenir plus de preuves d'associations temporelles entre les deux parties avec des recherches utilisant la magnétoence (MEG) ou l'électroencéphalographie (EEG), deux technologies qui offrent une vision beaucoup plus précise du moment de l'activité cérébrale.

En outre, les chercheurs espèrent trouver comment et quand les deux hémisphères développent ces fonctions indépendantes en examinant les enfants aveugles qui ont leur vue restaurée à un jeune âge. Plusieurs enfants ont reçu un traitement par Project Prakash, un effort lancé par Sinha pour trouver et traiter des enfants aveugles en Inde.

Ming Meng, l'auteur principal du rapport, est un ancien postdoc au laboratoire de Sinha et actuellement professeur adjoint au Dartmouth College. D'autres auteurs sont Tharian Cherian '09 et Gaurav Singal, qui a récemment obtenu un médecin de la Division des sciences et technologies de la santé de Harvard-MIT et est actuellement résident de l'Hôpital général du Massachusetts.

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