Η τεχνολογία εικόνας σε ήχο δίνει τη δυνατότητα στους τυφλούς να αναγνωρίζουν πρόσωπα

Σε μια ενδιαφέρουσα μελέτη, μια ομάδα νευροεπιστημόνων έδειξε ό

τι

οι τυφλοί αναγνωρίζουν πρόσωπα χρησιμοποιώντας τις ίδιες περιοχές του εγκεφάλου με τα άτομα με όραση – ακόμα κι αν τα σχήματα των προσώπων τους μεταφέρονται ως ήχοι και όχι μέσω του οπτικού φλοιού.

Η ικανότητα αναγνώρισης προσώπων είναι βαθιά ριζωμένη μέσα μας—όπως συμβαίνει σε μερικά από τα μακρινά, κοινωνικά προσανατολισμένα ξαδέρφια μας πρωτεύοντα. Φαίνεται μάλιστα ότι υπάρχουν περιοχές του εγκεφάλου – συγκεκριμένα, ένα σημείο στο κάτω μέρος του εγκεφάλου στον κάτω κροταφικό φλοιό που ονομάζεται Fusiform Face Area ή FFA – που ενεργοποιείται ειδικά όταν βλέπουμε πρόσωπα.

Είναι ενδιαφέρον ότι μια μελέτη του 2009 διαπίστωσε επίσης ότι το FFA ενεργοποιείται ακόμη και όταν οι άνθρωποι βλέπουν πράγματα που μοιάζουν ελαφρώς με πρόσωπα (

παράνοια

), όταν για παράδειγμα βλέπουμε πρόσωπα σε άψυχα αντικείμενα. Η ίδια περιοχή αρχίζει επίσης να ενεργοποιείται όταν οι άνθρωποι αρχίζουν να αναπτύσσουν εξειδίκευση σε έναν συγκεκριμένο τομέα, όπως όταν οι λάτρεις των αυτοκινήτων διακρίνουν διαφορετικά μοντέλα με μια ματιά ή όταν οι ειδικοί στο σκάκι αναγνωρίζουν μια οικεία διάταξη στη σκακιέρα.

Είναι αξιοσημείωτο ότι η FFA ανταποκρίνεται επίσης σε άτομα που είναι τυφλά από τη γέννησή τους. Έρευνα του MIT το 2020 τοποθέτησε τυφλά άτομα σε έναν σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας και τους έκανε να αισθάνονται μια ποικιλία από τρισδιάστατα εκτυπωμένα σχήματα, όπως πρόσωπα, χέρια, καρέκλες και λαβύρινθους, και διαπίστωσε ότι το άγγιγμα αυτών των μικρών προσώπων ενεργοποίησε το FFA με παρόμοιο τρόπο.

Κατά κάποιο τρόπο, λοιπόν, φαίνεται ότι η FFA δεν ενδιαφέρεται για το ποιο αισθητήριο σύστημα της τροφοδοτεί πληροφορίες που σχετίζονται με το πρόσωπο—και νέα έρευνα από μια ομάδα νευροεπιστημόνων στο

Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Georgetown

προσθέτει νέα στοιχεία σε αυτή την υπόθεση. Η ομάδα επέλεξε έξι τυφλούς και 10 άτομα με όραση και άρχισε να τους εκπαιδεύει με ένα “


συσκευή

αισθητικής υποκατάστασης

Αυτό περιλαμβάνει μια

κάμερα

που τοποθετείται στο κεφάλι, φακούς ματιών, ακουστικά και έναν υπολογιστή που επεξεργάζεται τα δεδομένα από την κάμερα και τα μετατρέπει σε ήχο, διαιρώντας το οπτικό πεδίο σε ένα πλέγμα 64 εικονοστοιχείων και δίνοντας σε κάθε pixel το δικό του ακουστικό βήμα.

Αυτά τα ακουστικά βήματα προβλήθηκαν σε στερεοφωνικό περιβάλλον ήχου έτσι ώστε «

εάν η εικόνα είναι απλώς μια κουκκίδα που βρίσκεται στην επάνω δεξιά γωνία του οπτικού πεδίου της κάμερας, ο σχετικός ήχος θα είναι υψηλής συχνότητας και θα μεταδίδεται κυρίως μέσω του δεξιού ακουστικού. Εάν η κουκκίδα βρίσκεται στο επάνω μέσο του οπτικού πεδίου, ο ήχος θα είναι υψηλής συχνότητας, αλλά θα μεταδίδεται μέσω των δεξιών και των αριστερών ακουστικών στην ίδια ένταση. Εάν η εικόνα είναι μια γραμμή στην κάτω αριστερή γωνία, ο σχετικός ήχος θα είναι ένας συνδυασμός χαμηλών συχνοτήτων που θα παραδίδονται κυρίως μέσω του αριστερού ακουστικού

».

Τα άτομα υποβλήθηκαν σε 10ωρες προπονήσεις με αυτές τις συσκευές, μαθαίνοντας να «βλέπουν» με τα αυτιά τους ενώ κινούσαν το κεφάλι τους. Οι κάρτες είχαν απλά σχήματα: οριζόντιες και κάθετες γραμμές, σπίτια με διαφορετικό σχήμα, γεωμετρικά σχήματα και βασικά, χαρούμενα και λυπημένα πρόσωπα που μοιάζουν με emoji. Ήταν μια αρκετά δύσκολη προπονητική διαδικασία, αλλά στο τέλος της, όλα τα άτομα αναγνώρισαν απλά σχήματα με ακρίβεια μεγαλύτερη από 85%.

Όταν δόθηκε ένα τεστ αναγνώρισης σχήματος σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας, τόσο τα άτομα με όραση όσο και τα τυφλά άτομα έδειξαν ενεργοποίηση του FFA όταν εμφανίστηκαν με ένα βασικό σχήμα προσώπου. Ορισμένοι τυφλοί συμμετέχοντες μπόρεσαν επίσης να αναγνωρίσουν σωστά αν το πρόσωπο ήταν χαρούμενο ή λυπημένο πρόσωπο.

“

Τα αποτελέσματά μας από ανθρώπους που είναι τυφλοί υποδηλώνουν ότι η ανάπτυξη FFA δεν εξαρτάται από την οπτική εμπειρία με πραγματικά πρόσωπα, αλλά από την έκθεση στη γεωμετρία των διαμορφώσεων του προσώπου, η οποία μπορεί να διαμεσολαβείται από άλλες αισθητηριακές λειτουργίες

“, πέστο έτσι

Josef Rausschecker

, PhD, DSc, καθηγητής Νευρολογίας και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. Η ομάδα σημείωσε επίσης ότι τα άτομα με όραση εμφάνισαν ενεργοποίηση κυρίως στη δεξιά περιοχή FFA, ενώ τα τυφλά άτομα έδειξαν ενεργοποίηση στην αριστερή.

“

Πιστεύουμε ότι η διαφορά αριστερά/δεξιά μεταξύ των ανθρώπων που είναι και δεν είναι τυφλοί μπορεί να έχει να κάνει με το πώς αντιμετωπίζει η αριστερή και η δεξιά πλευρά της περιοχής FFA – είτε ως συνδεδεμένα μοτίβα είτε ως ξεχωριστά μέρη, κάτι που μπορεί να είναι ένα σημαντικό στοιχείο για να μας βοηθήσει να βελτιώσουμε τη συσκευή αισθητηριακής υποκατάστασης

“, αυτος λεει

Rauschecker

.

Οι ερευνητές θέλουν να συνεχίσουν τα πειράματα, αναπτύσσοντας πιθανώς ένα αισθητήριο υποκατάστατο υψηλότερης ανάλυσης που θα μπορούσε τελικά να επιτρέψει σε καλά εκπαιδευμένους ανθρώπους να αναγνωρίσουν πραγματικά ανθρώπινα πρόσωπα. Ωστόσο, συσκευές που μεταφράζουν εικόνες σε ήχο όπως αυτός είναι απίθανο να είναι χρήσιμες στην πράξη – εν μέρει λόγω της απαιτούμενης εκπαίδευσης και εν μέρει επειδή οι τυφλοί βασίζονται ήδη σε μεγάλο βαθμό στην ακοή τους και είναι απίθανο να θέλουν επιπλέον ήχους να διαταράξουν την αντίληψή τους για τον κόσμο .

Επιπλέον, με την

εξέλιξη

της πολυεπίπεδης

τεχν

ητής νοημοσύνης υπάρχουν ήδη συστήματα που επιτρέπουν σε μοντέλα γλώσσας τύπου GPT να βλέπουν εικόνες ή βίντεο και να περιγράφουν τι συμβαίνει με πολύ υψηλό επίπεδο λεπτομέρειας.

[

via

]