Vision: die Beobachtung der Welt in der kindheit wirkt sich auf den rest des Lebens

Entwicklung bis zum Erwachsenenalter hängt davon ab, Beobachtung der Umgebung und nicht nur auf explizite Lehre. Dies gilt auch für die Entwicklung des visuellen Systems. Dies ist die Schlussfolgerung von zwei Neurowissenschaftler der SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), die, zum ersten mal haben experimentell gezeigt, wie wichtig die passive visuelle Erfahrung für die Reifung und das richtige funktionieren einige wichtige Neuronen in den Prozess der vision. Die Forschung, veröffentlicht in der Wissenschaft Fortschritte, ist ein fundamentaler Schritt zum Verständnis der Mechanismen des Lernens während der Entwicklung. Es hat auch eine mögliche klinische Auswirkungen für das Studium der neue visuelle rehabilitation, Therapien und technologische Implikationen. Die Ergebnisse könnten dazu führen, eine Verbesserung von Lern-algorithmen eingesetzt, die durch künstliche vision-Systeme.

Von den frühen Stadien der Schwangerschaft, das visuelle system unterliegt ständigen Reize, die zunehmend intensiv und strukturiert nach der Geburt. Sie sind in der Mitte der Mechanismen des Lernens, die, nach einigen Theorien, sind grundlegend für die Entwicklung der vision.

„Lernen kommt in zwei Geschmacksrichtungen: entweder“ betreut, d.h., geleitet von einem Lehrer; oder „unbeaufsichtigt“, d.h., basierend auf spontane, passive Exposition an die Umwelt“, erklärt Davide Zoccolan, Direktor des Visual Neuroscience Lab der SISSA und leitende Forscher. „Der erste ist, den können wir alle verbinden mit unseren Eltern oder Lehrern, die uns zu der Anerkennung eines Objekts. Die zweite geschieht spontan, passiv, wenn wir uns bewegen in der Welt beobachten, was um uns herum geschieht.“

Giulio Matteucci und Davide Zoccolan haben, untersucht die Rolle der spontane visuelle Erfahrung, vor allem in der Rolle der zeitlichen Kontinuität von visuellen reizen. Diese Eigenschaft der natürlichen visuellen Erfahrung wird als grundlegend für die Reifung des visuellen Systems von theoretischen Modellen, die mathematisch zu beschreiben, die biologische Lernprozesse.

Um diese Hypothese zu testen, haben die Forscher täglich ausgesetzt zwei Gruppen von Jungen Nagetiere zu verschiedenen visuellen Umgebungen. „Wir spielten eine Reihe von videos, entweder in Ihrer ursprünglichen Fassung oder nach dem Zufallsprinzip mischen Sie die einzelnen Bilder (oder Bilder), somit die Zerstörung der zeitlichen Kontinuität der visuellen Erfahrung“, erklären die Wissenschaftler. „In den Fächern ausgesetzt diese diskontinuierliche visuellen Fluss, beobachteten wir die Beeinträchtigung der Reifung von einigen so genannten „komplexen“ Zellen des visuellen Kortex. Diese Neuronen spielen eine entscheidende Rolle in der visuellen Verarbeitung: Sie ermöglichen das erkennen der Orientierung der Kontur eines Objekts unabhängig von seiner genauen position im Feld des visuellen, ein Wahrnehmungs-Fähigkeit, die erst kürzlich implementiert, künstliche vision-Systeme. [Die Erkenntnis, dass], dass Ihre Reifung ist sehr empfindlich auf den Grad der Kontinuität der visuellen Erfahrung ist der erste direkte experimentelle Bestätigung der theoretischen Vorhersage.“

Diese Beobachtungen zeigen die Bedeutung der passive visuelle Erfahrung für die Entwicklung des visuellen Systems. Sie zeigen auch, dass die Formen des spontanen Lernens sind an der Basis der Entwicklung von zumindest einigen elementaren visuellen Funktion, während andere Formen des Lernens nur dann ins Spiel kommen, später durch die übernahme von mehr spezifische und anspruchsvolle Fertigkeiten.