Skip to content

MIT Neuroscientists Penelitian Aktivitas Otak Terkait dengan Pengenalan Wajah

Bagaimana otak manusia mengenali wajah dan membedakan antara wajah asli dan objek yang menyerupai wajah? Sebuah studi baru oleh Profesor Pawan Sinha di MIT dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa melihat aktivitas otak menunjukkan bahwa kedua belahan terlibat dalam keputusan ini.

2013guccioutlet – Benda-benda yang menyerupai wajah ada di mana-mana. Baik itu bekas granat “Manusia Lama Gunung” New Hampshire, atau wajah Yesus di atas tortilla, bola online otak kita mahir dalam menempatkan gambar yang terlihat seperti wajah. Namun, otak manusia normal hampir tidak pernah terbodoh dalam berpikir bahwa benda-benda seperti itu sebenarnya adalah wajah manusia.

“Anda dapat mengatakan bahwa itu memiliki beberapa ‘kepantasan’ untuk itu, tetapi di sisi lain, Anda tidak disesatkan untuk mempercayai bahwa itu adalah wajah asli,” kata Pawan Sinha, profesor ilmu otak dan kognitif di MIT.

Sebuah studi baru dari Sinha dan rekan-rekannya mengungkapkan aktivitas otak yang mendasari kemampuan kita untuk membuat perbedaan itu. Di sisi kiri otak, fusiform gyrus – area yang sudah lama dikaitkan dengan pengenalan wajah – dengan hati-hati menghitung seberapa mirip “gambar” itu. The fusiform gyrus kanan kemudian muncul untuk menggunakan informasi itu untuk membuat keputusan, cepat kategoris apakah objek tersebut, memang, wajah.

Distribusi persalinan ini adalah salah satu contoh pertama yang diketahui dari sisi kiri dan kanan otak yang mengambil peran yang berbeda dalam tugas pemrosesan visual tingkat tinggi, Sinha mengatakan, meskipun perbedaan hemisfer telah terlihat pada fungsi otak lainnya, terutama bahasa dan persepsi spasial.

Penulis utama makalah ini, yang diterbitkan pada 4 Januari dalam Proceedings of the Royal Society B, adalah Ming Meng, mantan postdoc di laboratorium Sinha dan sekarang asisten profesor di Dartmouth College. Penulis lain adalah Tharian Cherian ’09 dan Gaurav Singal, yang baru-baru ini menerima MD dari Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology dan sekarang menjadi residen di Massachusetts General Hospital.

Wajah versus nonface

Banyak penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa neuron di fusiform gyrus, yang terletak di bawah otak, merespons wajah yang diinginkan. Sinha dan murid-muridnya berangkat untuk menyelidiki bagaimana wilayah otak memutuskan apa dan bukan wajah, terutama dalam kasus di mana sebuah objek sangat mirip wajah.

Untuk membantu mereka melakukan itu, para peneliti menciptakan kontinum gambar mulai dari yang tidak terlihat seperti wajah hingga wajah asli. Mereka menemukan gambar yang sangat mirip dengan wajah dengan memeriksa foto-foto yang sistem penglihatan mesin telah salah tandai sebagai wajah. Pengamat manusia kemudian menilai seberapa miripnya masing-masing gambar dengan melakukan serangkaian perbandingan satu-ke-satu; hasil perbandingan tersebut memungkinkan para peneliti untuk menentukan peringkat gambar dengan seberapa mirip wajah mereka.

Tim peneliti kemudian menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) untuk memindai otak subjek penelitian saat mereka mengkategorikan gambar. Tanpa diduga, para ilmuwan menemukan pola aktivitas yang berbeda di setiap sisi otak: Di sisi kanan, pola aktivasi di dalam fusiform gyrus tetap cukup konsisten untuk semua gambar wajah asli, tetapi berubah secara dramatis untuk semua gambar nonface, tidak peduli betapa miripnya menghadapi. Ini menunjukkan bahwa sisi kanan otak terlibat dalam pembuatan deklarasi kategoris apakah sebuah gambar adalah wajah atau bukan.

Sementara itu, di wilayah analog di sisi kiri otak, pola aktivitas berubah secara berangsur-angsur saat gambar menjadi lebih terlihat, dan tidak ada pembagian yang jelas antara wajah dan nonfaces. Dari sini, para peneliti menyimpulkan bahwa otak kiri adalah peringkat gambar pada skala seberapa mirip mereka, tetapi tidak menugaskan mereka ke satu kategori atau lainnya.

“Dari perspektif komputasi, satu spekulasi yang dapat dibuat adalah bahwa yang kiri melakukan pengangkatan berat awal,” kata Sinha. “Ini mencoba untuk menentukan seberapa miripnya suatu pola, tanpa membuat keputusan akhir apakah saya akan menyebutnya wajah.”

Kunci penelitian ini adalah teknologi analisis pencitraan yang memungkinkan para ilmuwan untuk melihat pola aktivitas di seluruh fusiform gyrus.

“Ini adalah inovasi yang relatif baru – melihat pola aktivasi yang bertentangan dengan aktivasi secara keseluruhan,” kata Thomas Busey, profesor ilmu psikologi dan otak di Indiana University, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Setiap kali Anda memiliki ukuran yang mereplikasi dan berkorelasi dengan perilaku manusia, itu tampaknya menjadi cerita yang cukup menarik.”

Waktu adalah pelajaran

Para peneliti menemukan bahwa aktivasi di sisi kiri fusiform gyrus mendahului sisi kanan oleh beberapa detik, mendukung hipotesis bahwa pihak kiri melakukan tugasnya terlebih dahulu dan kemudian meneruskan informasi ke sisi kanan.

Sinha mengatakan bahwa mengingat kelambanan sinyal fMRI (yang bergantung pada perubahan aliran darah), waktunya belum merupakan bukti definitif, “tapi itu kemungkinan yang sangat menarik karena mulai mengungkap ide monolitik dari pengolahan wajah. Sekarang mulai mendapatkan apa yang menjadi konstituen dari keseluruhan sistem pemrosesan wajah itu. ”

Para peneliti berharap untuk mendapatkan bukti yang lebih kuat dari hubungan temporal antara dua belahan otak dengan penelitian menggunakan electroencephalography (EEG) atau magnetoencephalography (MEG), dua teknologi yang menawarkan pandangan yang jauh lebih tepat tentang waktu aktivitas otak. Mereka juga berharap menemukan bagaimana dan kapan sisi kanan dan kiri dari fusiform gyrus mengembangkan fungsi-fungsi independen ini dengan mempelajari anak-anak buta yang penglihatannya pulih pada usia muda. Banyak anak-anak seperti itu telah diperlakukan oleh Proyek Prakash, sebuah upaya yang diprakarsai oleh Sinha untuk menemukan dan mengobati anak-anak buta di India.