Ο ανθρώπινος εγκέφαλος «ανακάλυψε» τη συμπίεση δεδομένων εκατομμύρια χρόνια πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών

Τι θα λέγατε αν ακούγατε ότι: ο ανθρώπινος εγκέφαλος «ανακάλυψε» τη συμπίεση δεδομένων εκατομμύρια χρόνια πριν από την εμφάνιση των υπολογιστών; Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ρουρ στη Γερμανία, διαπίστωσαν ότι το οπτικό σύστημα απορρίπτει τις περιττές πληροφορίες που μεταδίδουν τα μάτια και κρατάει μόνο τις διαφορές ανάμεσα σε διαδοχικές εικόνες. «Ήταν επομένως έκπληξη για μας να διαπιστώσουμε ότι ο όγκος των δεδομένων μειώνεται σημαντικά ήδη από τον πρωτεύοντα οπτικό φλοιό», αναφέρει ο Ντιρκ Γιάνκε, επικεφαλής της μελέτης, που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Cerebral Cortex».

Η ερευνητική ομάδα πειραματίστηκε με γάτες, εφαρμόζοντας μια τεχνική που κάνει τους νευρώνες να φωτίζονται όταν ενεργοποιούνται, ενώ τους προβάλλονταν εικόνες μια σειρά ουδέτερων εικόνων, όπως τοπία και κτήρια.

Κάθε εικόνα εμφανιζόταν σε δύο εκδοχές, μια κανονική και μια δεύτερη από την οποία είχαν αφαιρεθεί συγκεκριμένα στοιχεία.

Όταν οι εικόνες εναλλάσσονταν πολύ γρήγορα, κάθε 30 χιλιοστά του δευτερολέπτου, οι νευρώνες έδειχναν να καταγράφουν το σύνολο των πληροφοριών για κάθε εικόνα.

Όταν όμως οι εικόνες εναλλάσσονταν πιο αργά, κάθε 100 millisecond, οι νευρώνες ενεργοποιούσαν ένα είδος αλγόριθμου συμπίεσης, καταγράφοντας μόνο τα στοιχεία που έλειπαν, δηλαδή τις διαφορές ανάμεσα στις εικόνες.

Η Νόρα Νόρτμαν, μέλος της ερευνητικής ομάδας ανέφερε: «Όταν αναλύουμε μια σκηνή με το βλέμμα, τα μάτια πραγματοποιούν πολύ γρήγορες και μικρές κινήσεις προκειμένου να καταγράψουν τις μικρές λεπτομέρειες. Όταν ο χρόνος που μεσολαβεί ανάμεσα σε αυτές τις κινήσεις είναι σχετικά μεγάλος, ο οπτικός φλοιός κωδικοποιεί μόνο όσα στοιχεία της εικόνας έχουν αλλάξει.»

Αν κάτι αλλάξει απότομα στην εικόνα, ο εγκέφαλος παράγει ένα είδος μηνύματος σφάλματος, το οποίο δεν αφορά άμεσα την αλλαγή του ερεθίσματος, αλλά το πώς μια νέα εικόνα διαφέρει από την προηγούμενη.

Μέχρι πρόσφατα, οι νευροεπιστήμονες πίστευαν ότι τα σήματα που φτάνουν μέχρι τον οπτικό φλοιό, στο πίσω μέρος του κεφαλιού, διαβιβάζονται περίπου ως έχουν σε άλλες, ανώτερες περιοχές του εγκεφάλου οι οποίες συμμετέχουν στην εμπειρία της όρασης.

Πηγή