مطالعه تازه نشان داد: زیبایی روی سوخت مغزی تأثیر دارد!_دانستنی

کد خبر: ۲۸۹۲۲۸

تاریخ انتشار کردن: یکشنبه ۲۳ آذر ۱۴۰۴ – ۱۹:۱۸

به نقل از بهداشت نیوز به نقل از سای پست، تحقیقات تازه مشخص می کند فهمیدن انسان از زیبایی امکان پذیر ریشه‌ای در نوعی «صرفه‌جویی زیستی» داشته باشد. مطالعه‌ای که در نشریه PNAS Nexus انتشار شده، مشخص می کند تصاویری که پردازش آن‌ها انرژی کمتری از مغز می‌گیرد، در نگاه ما زیباتر و دلپسندتر به نظر می‌رسند. این یافته‌ها حاکی از آن است که ترجیحات بصری ما احتمالا به‌گفتن سازوکاری تکاملی برای نگه داری منبع های متابولیک عمل می‌کنند.

مغز انسان یکی از پرهزینه‌ترین اندام‌های بدن است. با وجود این که تنها قسمت کوچکی از وزن کل بدن را راه اندازی می‌دهد، نزدیک به ۲۰ درصد انرژی روزانه بدن را مصرف می‌کند. این مصرف سنگین انرژی، سختی مداومی بر سیستم زیستی داخل می‌کند تا منبع های خود را با بیشترین کارایی مدیریت کند.

دلنشین این که سهم عمده این انرژی صرف تنها یک حس می‌بشود: بینایی. سیستم بینایی مسئول نزدیک به ۴۴ درصد مصرف انرژی مغز است. این بدان معناست که حتی «تماشای جهان» عملی زیاد پرهزینه برای بدن محسوب می‌بشود. هر صحنه‌ای که می‌بینیم موجی از فعالیت‌های الکتریکی و شیمیایی در مغز تشکیل می‌کند که برای استمرار خود به گلوکز و اکسیژن نیاز دارد.

نظریه‌های تکاملی بر این فکر بنا شده‌اند که موجودات زنده برای جلوگیری از اتلاف انرژی سازگار خواهد شد. به این علت منطقی است که سیستم‌های زیستی راهکارهایی برای تشویق کارآمدی تشکیل کنند. یکی از این راهکارها «بین‌بُرهای عاطفی» یا affective heuristics است؛ یعنی فرآیندهایی که احساسات مثبتی همانند لذت را به پاداش رفتارهای کم‌هزینه تبدیل می‌کنند.

این نظریه می‌گوید اگر یک حرکت انرژی را ذخیره کند، مغز با تشکیل حس خوب، فرد را به تکرار آن حرکت تشویق می‌کند. پژوهشگران زمان‌ها گمان می‌زدند احتمالا این اصل درمورد بینایی هم صدق کند: یعنی این که زیبایی احتمالا چیزی جز «سهولت پردازش» نباشد.

ییکای تانگ، ویلیام کانینگهام و دیرک والتر از دانشگاه تورنتو تلاش کردند این فکر را آزمایش کنند. آن‌ها این سوال را نقل کردند که آیا کلمه رایج «دیدنش راحت است» ریشه‌ای فیزیولوژیک دارد؟ فرضیه مهم آن‌ها این می بود که مقدار دوست‌داشتن یک عکس با هزینه انرژی مورد نیاز مغز برای پردازش آن نسبت معکوس دارد. به‌عبارت ساده‌تر: هرچه عکس «ارزان‌تر» پردازش بشود، گمان این که زیباتر به نظر برسد زیاد تر است.

برای آزمون این فرضیه، پژوهشگران از دو روش منفعت گیری کردند. ابتدا از یک مدل محاسباتی برای همانند‌سازی کارکرد سیستم بینایی منفعت بردند. منفعت گیری از مدل‌های رایانه‌ای امکان بازدید فرآیندهای خاص را بدون عوامل مزاحم روان‌شناختی فراهم می‌کند.

 آن‌ها از شبکه عمیق عصبی VGG-19 منفعت گیری کردند؛ مدلی که برای دسته‌بندی اشیا و مناظر آموزش دیده و ساختارش از سازمان‌دهی لایه‌ای قشر بینایی انسان الهام گرفته است.

محققان نزدیک به پنج هزار عکس گوناگون شامل اشیا و صحنه‌های واقعی را به این شبکه اراعه کردند. سپس برای هر عکس، «هزینه متابولیک» مدل را محاسبه کردند؛ این هزینه بر پایه تعداد نورون‌های مصنوعی فعال و شدت فعالیت آن‌ها تعیین شد.

تصاویری که نورون‌های بیشتری را فعال می‌کردند، «پر هزینه» برداشت شدند و تصاویری که نورون‌های کمتری را دچار می‌کردند «کارآمد» محسوب شدند. بعد از محاسبه این هزینه‌ها، پژوهشگران آن‌ها را با رتبه‌بندی زیبایی‌شناختی هزار شرکت‌کننده انسانی قیاس کردند؛ رتبه‌بندی‌هایی که درمورد همین تصاویر جمع‌آوری شده می بود.

 مغز انسان تجهیزبه سیستم تخلیه مواد زاید است
نتیجه، الگویی روشن و تکرارشونده می بود: هرچه عکس برای شبکه مصنوعی «کم‌هزینه‌تر» می بود، انسان‌ها آن را «دلپذیرتر» برسی کرده بودند. یعنی افت هزینه پردازش با افزایش لذت بصری همراه می بود.

برای مطمعن از این که این نتیجه اتفاقی نیست، آزمایش با شبکه‌های عصبی آموزش‌ندیده نیز تکرار شد. شبکه‌هایی که آموزش ندیده بودند این چنین الگویی نشان ندادند. این تفاوت مشخص می کند که ترجیح کارایی از نحوه ساختاردهی اطلاعات بصری در طول یادگیری ناشی می‌بشود.

اما مدل رایانه‌ای تنها همانند‌سازی می بود؛ به این علت پژوهشگران باید بازدید می‌کردند که آیا مغز انسان نیز این چنین رفتاری مشخص می کند یا نه. برای این منظور داده‌های تصویربرداری مغزی چهار شراکتکننده که در دستگاه MRI به تماشای همین تصاویر پرداخته بودند، مورد تحلیل قرار گرفت.

در این پژوهش از fMRI منفعت گیری شد؛ فناوری‌ای که تغییرات اکسیژن خون در مغز را اندازه‌گیری می‌کند. هنگامی نورون‌های یک ناحیه فعال خواهد شد، اکسیژن محل را مصرف کرده و خون اکسیژن‌دار تازه به آنجا جریان می‌یابد. این تغییرات سیگنالی به نام BOLD تشکیل می‌کنند که شاخصی برای مقدار مصرف انرژی مغز است.

پژوهشگران فعالیت این سیگنال را در نواحی گوناگون قشر بینایی بازدید کردند: از قسمت‌های اولیه مسئول تشخیص خطوط و کنتراست گرفته تا نواحی سطح بالاتر که مسئول فهمیدن چهره‌ها، مناظر و اشیاست.

نتایج انسانی نیز یافته‌های هوش مصنوعی را قبول کرد: در زیاد تر نواحی بینایی، هرچه فعالیت متابولیک زیاد تر می بود، رتبه زیبایی کمتر گزارش شد. یعنی تصاویر «پرهزینه» کمتر خوشایند بودند. این ربط در نواحی سطح بالاتر که پردازش اطلاعات پیچیده‌تر را برعهده دارند، نیرومندتر می بود.

پژوهشگران این نتایج را نشانه‌ای از «بین‌بر انرژی» در سیستم بینایی تفسیر می‌کنند. مغز به‌جستوجو نوعی «اعتدال طلایی» است: تصویری که به قدر کافی اطلاعات اراعه کند، اما نه آن‌قدر پیچیده باشد که هزینه پردازش آن زیاد بشود. به این علت زیباترین تصاویر همان‌هایی می باشند که محتوای غنی را با کمترین انرژی پردازش اراعه خواهند داد.

این یافته با نظریه «سهولت پردازش» در روان‌شناسی سازگار است؛ نظریه‌ای که می‌گوید هرچه اطلاعات سریع تر و آسان‌تر پردازش شوند، جواب عاطفی مثبت‌تری تشکیل می‌کنند. اکنون این پژوهش مشخص می کند این سهولت نه فقط روان‌شناختی، بلکه واقعیتی فیزیکی و متابولیک است.

پژوهش این چنین نشان داد همه قسمت‌های مغز این الگو را جستوجو نمی‌کنند. برای مثال، شبکه حالت پیش‌فکر (DMN)، که با خیال‌پردازی و تأمل مرتبط است، بعضی اوقات با فعالیت زیاد تر، لذت زیاد تر را نشان می‌داد. این نوشته مشخص می کند که احتمالا قسمت‌های شناختی مغز از «درگیری ذهنی» لذت می‌برند، در حالی که سیستم بینایی زیاد تر به جستوجو کارآمدی است.

با این حال مطالعه نیز محدودیت‌هایی دارد. این پژوهش روی پردازش سریع و شهودی تمرکز داشت، نه بر تأمل طویل بر آثار هنری پیچیده. نگاه کردن به دیوار سفید زیاد کم‌هزینه است، اما زیاد تر افراد آن را قشنگ نمی‌دانند. به این علت محرک باید حداقل سطحی از جذابیت را داشته باشد تا اصل کارآمدی فعال بشود.

جهت‌های آینده پژوهش شامل آزمودن رابطه علت و معلولی است: اگر تصاویر به‌طور مصنوعی «پرهزینه‌تر» یا «کم‌هزینه‌تر» شوند، آیا زیبایی آن‌ها تحول می‌کند؟ این چنین بازدید حواس دیگر همانند شنوایی می‌تواند نشان دهد که «آسان‌شنوایی» نیز معادلی برای کارآمدی شنیداری باشد.

در کل، این پژوهش شواهد جدیدی اراعه می‌دهد که زیبایی نه فقط ساخته فرهنگ یا سلیقه، بلکه ریشه در سازوکارهای مدیریت انرژی مغز دارد. ما به‌طور طبیعی به سمت تصاویری جذب می‌شویم که برای بودجه متابولیک مغزمان «مهربان‌تر» می باشند.

منبع: فرارو