I ricercatori mappano il modo in cui il cervello elabora i volti familiari
A colpo d'occhio, puoi riconoscere il viso di un amico, sia che sia felice o triste o anche se non lo vedi da un decennio. Ma come fa il cervello a riconoscere facilmente i volti familiari nonostante le ampie variazioni nel modo in cui appaiono?
I ricercatori della Carnegie Mellon University affermano di essere più vicini che mai alla comprensione delle basi neurali dell'identificazione facciale.
In uno studio pubblicato su Atti della National Academy of Sciences (PNAS), hanno utilizzato strumenti di imaging cerebrale altamente sofisticati e metodi computazionali per misurare i processi cerebrali in tempo reale che convertono l'aspetto di un volto nel riconoscimento di un individuo.
I ricercatori affermano che sperano che i risultati possano essere utilizzati per individuare il punto esatto in cui il sistema di percezione visiva si rompe in diversi disturbi e lesioni, che vanno dalla dislessia dello sviluppo alla prosopagnosia o alla cecità del viso.
"I nostri risultati forniscono un passo verso la comprensione delle fasi di elaborazione delle informazioni che iniziano quando l'immagine di un viso entra per la prima volta negli occhi di una persona e si sviluppa nelle successive centinaia di millisecondi, fino a quando la persona non è in grado di riconoscere l'identità del viso", ha detto Dr. Mark D. Vida, ricercatore postdottorato presso il Dipartimento di Psicologia e Centro per le basi neurali della cognizione (CNBC) del Dietrich College of Humanities and Social Sciences.
Per determinare in che modo il cervello distingue rapidamente i volti, i ricercatori hanno scansionato il cervello di quattro persone utilizzando la magnetoencefalografia (MEG).
Il MEG ha permesso loro di misurare l'attività cerebrale in corso in tutto il cervello su base millisecondo per millisecondo, mentre i partecipanti hanno visto le immagini di 91 individui diversi con due espressioni facciali ciascuna: felice e neutra.
I partecipanti hanno indicato quando hanno riconosciuto che il volto della stessa persona era ripetuto, indipendentemente dall'espressione.
Le scansioni MEG hanno permesso ai ricercatori di mappare, per ciascuno dei molti punti nel tempo, quali parti del cervello codificano informazioni basate sull'aspetto e quali codificano informazioni basate sull'identità.
I ricercatori hanno anche confrontato i dati neurali con i giudizi comportamentali delle immagini del viso degli esseri umani, i cui giudizi erano basati principalmente su informazioni basate sull'identità.
Quindi, hanno convalidato i risultati confrontando i dati neurali con le informazioni presenti in diverse parti di una simulazione computazionale di una rete neurale artificiale che è stata addestrata a riconoscere individui dalle stesse immagini del viso.
"La combinazione delle informazioni temporali dettagliate dall'imaging MEG con modelli computazionali di come funziona il sistema visivo ha il potenziale per fornire informazioni sui processi cerebrali in tempo reale alla base di molte altre abilità oltre al riconoscimento facciale", ha detto il dottor David C. Plaut, un professore di psicologia e un membro della CNBC.
Fonte: Carnegie Mellon University
