Forfattere
Når du ser noget, hvordan finder du så ud af, hvad det er? Det kan virke, som om du “bare ved det”, men din hjerne bruger to metoder til at hjælpe dig med at vide, hvad du ser. Den ene metode kaldes bottom-up processing. I denne metode bruger hjernen de former og farver, som dine øjne ser, til at finde ud af, hvad noget er. Den anden metode kaldes top-down-processering, som bruger erfaringer, minder eller forventninger til at finde ud af, hvad du ser. Disse processer sker på samme tid i forskellige dele af hjernen. I denne artikel forklarer vi, hvordan hjernens top-down- og bottom-up-forventninger kan ændre det, du ser, og vi inkluderer særlige billeder, så du selv kan opleve det.
Hvad ser du, når du kigger på figur 1? Er det en kanin? Eller er det en and? Kan du se det på begge måder? De fleste mennesker ser dette billede som enten en and eller en kanin. Først ser de det på den ene måde, men så kan de se det på den anden måde, selv om de stadig ser på det samme billede! Det er en særlig type billede, som kan snyde en del af hjernen, der hjælper dig med at finde ud af, hvad du ser. Billeder som dette, der kan ses på mere end én måde, kaldes ambiguous figures. Tvetydige figurer hjalp forskerne med at forstå, hvordan hjernen ved, hvad almindelige hverdagsobjekter er. Når du for eksempel ser noget almindeligt, som en blomst, kan det virke, som om du “bare ved”, hvad det er. I virkeligheden bruger din hjerne to separate metoder til at hjælpe dig med at genkende det, du ser [1]. Hjernen er så god til dette, at du normalt ikke engang ved, at to metoder spiller en rolle.
Hvordan genkender man en blomst, når man ser den? Det første skridt er at bruge sanserne til at identificere den, hvilket kaldes bottom-up processing. Når du kigger på en blomst som den i figur 2, tager dine øjne lys ind for at se farver og linjer og former (denne proces er bemærkelsesværdig kompleks, og du kan læse mere om den her). Hvis du snuser til blomsten med din næse, kan du måske lugte en dejlig duft. Hvis du rører ved den med fingrene, føles den måske glat. Mennesker har typisk fem primære sanser, som de kan opleve verden med: syn, lugt, berøring, hørelse og smag. Når hjernen får information fra en eller flere af disse fem sanser, kalder vi det en fornemmelse. Den farve, du ser, bestemmes af den type lys, der kommer ind i dine øjne. Den type lys, der rammer bladene og stilken, tolkes af hjernen som farven grøn, mens den type lys, der rammer kronbladene, tolkes som rød. Dette kaldes bottom-up-processering, fordi de helt basale informationer fra sanserne sendes op til hjernen. Når det gælder synet, behandles disse sanseinformationer først i visuel cortex på bagsiden af hovedet. Den visuelle cortex modtager og organiserer al sanseinformation om farve, form, linjer, bevægelser og meget mere på en brøkdel af et sekund [2]. Hvis billedet af blomsten var et puslespil, er den visuelle cortex den del af hjernen, der lægger mærke til brikkerne. Den sætter dog ikke brikkerne sammen for at identificere blomsten. Det sker i en anden del af hjernen.
At have fornemmelser er ikke altid nok til at finde ud af, hvad noget er. Vi ser med vores øjne, men vi ser også med mere end bare vores øjne. Du har sikkert aldrig set en blomst, der ser præcis ud som den i figur 2, men du ved sikkert alligevel, at det er en blomst. Når du ser på den, bruger du også din erfaring med andre blomster, du har set, og de ting, du ved om dem. For eksempel ved du, at blomster er planter, og at de normalt har grønne blade og farvede kronblade. Når din hjerne bruger det, du allerede ved, til at hjælpe dig med at finde ud af, hvad du ser, kaldes det top-down processing [1]. Det kaldes top-down, fordi det bruger ideer og minder fra din hjerne til at hjælpe dig med at finde ud af, hvad du fornemmer. Selvom din visuelle cortex arbejder med fornemmelsen fra dine øjne, er et andet hjerneområde, kaldet prefrontal cortex giver dig top-down information om, hvad du ser [3]. Mens din visuelle cortex ser et billede med grønne linjer og farvede ovaler omkring en cirkel, kan den præfrontale cortex “minde” dig om, at blomster har lange grønne stilke og farverige kronblade, der er samlet sammen, hvilket hjælper dig med at beslutte, at billedet sandsynligvis er en blomst.
Både top-down- og bottom-up-processer sker på samme tid for at hjælpe din hjerne med at finde ud af, hvad den ser. De to hjerneområder interagerer i en “samtale” frem og tilbage, indtil hjernen beslutter sig for, hvad billedet er. Hjernen kan bruge disse processer sammen til at identificere et billede på så lidt som 13 ms [2]. Det er meget hurtigt! Det tager mere end 150 ms bare at blinke med øjet.
For at hjælpe dig med selv at opleve top-down- og bottom-up-processering kan du se på den tvetydige figur i figur 3A.
Kan du se et dyr? Bottom-up-processeringen fra dine øjne fortæller hjernen, at der er sorte streger på en hvid baggrund. Top-down-processen fra din hjerne hjælper dig med at finde ud af, hvad formen betyder. Hvis du kun havde bottom-up-processer, ville du kun se streger og ingen dyr. Men din top-down-processering kan hjælpe dig med at identificere det som et dyr. Men hvilket dyr? Forestil dig først, at nogen har fortalt dig, at det er et billede af noget, man kan se i et akvarium eller på stranden. Se nu på billedet igen. Når du forventer at se noget fra et akvarium, ser du måske billedet som en sæl. Forestil dig nu, at nogen siger, at det er et billede af et bondegårdsdyr. Kig igen på billedet med ideen om et bondegårdsdyr i tankerne. Med denne forventning vil din top-down-bearbejdning måske synes, at det ligner et æsel. Intet ved billedet ændrede sig, så du nu ser det som enten en sæl eller et æsel. Det eneste, der ændrede sig, var dine top-down forventninger!
Figur 3B er en simpel tvetydig figur kaldet en Necker-terning. Den viser en terning, men hvilken vej vender den? Der er to retninger, som du kan se terningen pege. Kan du se den på begge måder i de mindre terninger? Kan du ændre den måde, du ser den på, med vilje? Prøv at udfordre dig selv til at bruge din top-down-proces til at ændre den måde, du ser linjerne på.
Til sidst skal du se på billedet af anden og kaninen igen (figur 1). En videnskabelig undersøgelse [4] viste dette billede til folk på forskellige tidspunkter af året for at se, om helligdage kunne påvirke deres top-down-processer. Først viste de billedet til folk lige før påske – en helligdag om foråret, der ofte forbindes med masser af billeder af kaniner. Forskerne spekulerede på, om folk, der for nylig havde set påskeharer som en del af lokale festligheder, ville være mere tilbøjelige til først at se denne tvetydige figur som en kanin. Forskerne fandt ud af, at de mennesker, der kiggede på den tvetydige ande-kanin-figur omkring påsketid, oftest så en kanin først. Derefter viste forskerne billedet til folk i oktober, hvor ænder migrerer i nærheden. Disse mennesker sagde, at de først så en and.
Nu hvor du kender til top-down- og bottom-up-processering, kan du så forklare, hvorfor folk så en kanin ved påsketid, men en and i oktober, selvom de kiggede på det samme billede? Var det bottom-up- eller top-down-processering, der fik det til at se anderledes ud?
Vi synes, det er fantastisk, at folk kan se på det samme billede, men se det på forskellige måder på grund af deres top-down forventninger. Andre mennesker kan se på det samme billede, som du ser på, men alligevel se det anderledes, end du ser det. På en større skala kan vi også “se” verden anderledes end andre, når vi har forskellige meninger, forskellige overbevisninger eller vokser op i forskellige kulturer. At kende til sådanne forskelle i, hvordan vi “ser” ting, kan hjælpe os med at være mere forstående, når folk ser eller reagerer på ting på en anden måde, end vi gør.
Tvetydig figur: Et billede, der ikke ændrer sig, men kan se ud som forskellige ting på forskellige tidspunkter, afhængigt af hvordan personen ser det.
Bearbejdning nedefra og op: Når din hjerne bruger information fra sanserne til at prøve at finde ud af noget.
Sansning: Den information, vores hjerner får fra vores fem sanser: berøring, smag, syn, lugt eller hørelse.
Visuel cortex: Det område i hjernen bag på hovedet, der hjælper dig med at se og forstå, hvad dine øjne ser på.
Top-down-behandling: Når din hjerne bruger det, den allerede ved, til at finde ud af noget. For eksempel kan din hjerne bruge kontekst til at påvirke, hvordan du ser information fra dine sanser.
Præfrontal cortex: Det område af hjernen bag panden, der hjælper med funktioner på højere niveau som planlægning, beslutningstagning og
[1] Humphreys, G. W., Riddoch, M. J., og Price, C. J. 1997. Top-down-processer i objektidentifikation: bevis fra eksperimentel psykologi, neuropsykologi og funktionel anatomi. Philos. Trans. R Soc. Lond. B Biol. Sci. 352:1275-82. doi: 10.1098/rstb.1997.0110
[2] Potter, M., Wyble, B., Hagmann, C., og McCourt, E. 2013. Detektering af mening i RSVP ved 13 ms pr. billede. Attent. Percept. Psychophys. 76:270-9. doi: 10.3758/s13414-013-0605-z
[3] Paneri, S. og Gregoriou, G. G. 2017. Top-down kontrol af visuel opmærksomhed af den præfrontale cortex. Funktionel specialisering og langtrækkende interaktioner. Front. Neurosci. 11:545. doi: 10.3389/fnins.2017.00545
[4] Brugger, P. og Brugger, S. 1993. Påskeharen i oktober: er den forklædt som en and? Percept. Motoriske færdigheder. 76:577-8. doi: 10.2466/pms.1993.76.2.577
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…