Sinir Ağı Modeli Otizmli İnsanların Neden Yüz İfadelerini Farklı Okuduğunu Gösteriyor

Araştırmacılar bunun nasıl olduğu hakkında daha fazla bilgiye ulaştı. Beynin öğrenme gelişimi üzerindeki etkilerini araştırmak için bir sinir ağı modeli üzerinde anormallikleri test ettiler.

Otizm spektrum bozukluğu olan kişiler yüz ifadelerini yorumlamakta güçlük çekerler. Tohoku Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, beyni bir bilgisayarda çoğaltan bir sinir ağı modeli kullanarak bunun nasıl olduğunu araştırdı.

Makalenin yazarlarından Yuta Takahashi, ‘İnsanlar, üzüntü ve öfke gibi farklı duyguları yüz ifadelerine bakarak tanırlar. Yine de yüz ifadelerindeki görsel bilgiye dayanarak farklı duyguları nasıl tanımaya başladığımız hakkında çok az şey biliniyor’ dedi.

‘Ayrıca, otizm spektrum bozukluğu olan kişilerin yüz ifadelerini okumakta zorlanmasına yol açan bu süreçte hangi değişikliklerin meydana geldiği de net değil.’

Araştırma grubu, daha fazlasını anlamaya yardımcı olmak için öngördürücü işlem teorisini kullandı. Bu teoriye göre, beyin sürekli olarak bir sonraki duyusal uyaranı öngörür ve öngörü yanlış olduğunda uyum sağlar. Yüz ifadeleri gibi duyusal bilgiler öngörü hatasını azaltmaya yardımcı olmaktadır.

Yapay sinir ağı modeli ile öngördürücü işlem teorisi birleştirilerek yüz ifadesi videolarında yüzün hangi bölümünün hareket edeceğinin öngörülmesinin öğrenildiği gelişim süreci yeniden üretildi. Daha sonra, duygu kümeleri sinir ağı modelinin daha yüksek düzeyli nöron uzayında kendi kendine organize edildi - model, videodaki yüz ifadesinin hangi duyguya karşılık geldiğini bilmemekteydi.

Model, yüz hareketlerini yeniden üreterek ve öngörü hatalarını en aza indirerek eğitimde verilmemiş olan yüz ifadelerini genelleştirebilmiştir. Ardından araştırmacılar, öğrenme gelişimi ve bilişsel özellikler üzerindeki etkileri araştırmak için nöron aktivitelerinde anormal oluşturacak deneyler yaptı. Nöron topluluğunda aktivite heterojenliği azaltıldığında genelleme yeteneği de azalmıştır; böylece daha yüksek düzeydeki nöronlarda duygu kümelerinin oluşumu engellenmiştir. Bu, otizm spektrum bozukluğunun benzer bir semptomuna, bilinmeyen yüz ifadelerinden duyguları tanımlayamama eğilimine yol açmıştır.

Takahashi'ye göre, çalışma, öngördürücü işlem teorisinin bir sinir ağı modeli kullanarak yüz ifadelerinden duyguları tanımayı açıklayabileceğini ortaya çıkarmıştır.

Takahashi, ‘İnsanların duyguları tanımayı nasıl öğrendikleri konusunda ve otizm spektrum bozukluğu olan kişilerin bilişsel özellikleri hakkındaki anlayışımızı ilerletmeyi umuyoruz. Çalışma, duyguları tanımlamayı zor bulan insanlar için uygun müdahale yöntemleri geliştirmeye yardımcı olacaktır’ diye eklemiştir.