Suhu “mendengar” – para ilmuwan menemukan lapisan baru persepsi manusia

Para peneliti telah menunjukkan bahwa manusia mampu merasakan suhu air melalui suara, sebuah kemampuan yang mungkin berkembang melalui paparan, menunjukkan potensi peta sensorik otak baru dan keterampilan kognitif tingkat lanjut.

Para peneliti dari Institut Ivscher untuk Otak, Kognisi dan Teknologi (BCT Institute) di Universitas Reichmann (IDC Herzliya) telah menemukan kemampuan kognitif yang sebagian besar diabaikan, menggunakan… Pembelajaran mesin Untuk menjelaskan dinamika persepsi lintas modal – interaksi antara media sensorik yang berbeda. Dalam studi baru-baru ini, tim menyelidiki apakah manusia mampu mendeteksi sifat termal air, seperti suhunya, melalui suaranya dan apakah persepsi ini terjadi secara sadar.

Dengan memanfaatkan prinsip integrasi multisensori (cara otak menggabungkan informasi dari berbagai modalitas sensorik untuk membentuk persepsi terpadu terhadap lingkungan), tim mengeksplorasi potensi integrasi multisensori. panas Mereka juga menggunakan jaringan saraf dalam (DNN) yang telah dilatih sebelumnya dan algoritme klasifikasi (mesin vektor pendukung) untuk memeriksa apakah pembelajaran mesin berhasil dan secara konsisten mengklasifikasikan rekaman audio air pada suhu berbeda saat dituangkan, sehingga membuat pemetaan sifat termal ini sebenarnya dikodekan dalam audio.

Kuesioner menyelidiki keyakinan masyarakat tentang persepsi lintas media, dan kemampuan peserta untuk memahami tugas 2AFC online diuji menggunakan rekaman yang diambil di fasilitas periferal. Rekaman tersebut juga digunakan untuk melatih model pembelajaran mesin untuk melakukan klasifikasi yang sama. Hak Cipta: Institut Ivscher untuk Kognisi dan Teknologi Otak, Universitas Reichmann

“Persepsi suhu unik dibandingkan dengan pengalaman sensorik lainnya,” kata Dr. Adi Sener, peneliti pascadoktoral di BCT Institute dan salah satu penulis penelitian ini. “Untuk penglihatan dan pendengaran, kami telah mendedikasikan ‘organ’ sensorik seperti mata dan telinga , dan dengan suhu kita bergantung pada reseptor khusus.” “Di kulit mereka merespons rentang suhu berbeda yang kita alami sebagai panas dan dingin, namun di dunia hewan kita tahu misalnya bahwa ular sebenarnya bisa ‘melihat’ panas tubuh yang memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi mangsanya.”

Pertanyaan apakah persepsi multisensori terhadap suhu juga berlaku pada manusia telah diajukan sebelumnya. “Penelitian sebelumnya telah mengeksplorasi hal ini pada tingkat perilaku,” kata Profesor Amir Amidi, direktur pendiri BCT Institute. “Penelitian ini menunjukkan bahwa manusia dapat mendengar perbedaan antara cairan panas dan cairan dingin saat dituangkan, namun tidak dapat mendengar bagaimana atau mengapa hal ini terjadi,” jelasnya.

Investigasi persepsi multisensori

Para peneliti pertama kali bermaksud mereplikasi temuan sebelumnya dan mengkonfirmasi kemampuan kognitif yang luar biasa ini, serta mengklarifikasi apakah kemampuan ini bawaan atau dipelajari, sebuah pertanyaan yang telah lama menjadi bahan perdebatan. “Kami juga ingin menyelidiki apakah orang secara sadar menyadari perbedaan sifat suara dan perbedaan termal, serta mengeksplorasi sifat suara itu sendiri yang memungkinkan adanya perbedaan persepsi,” kata Snir.

Untuk mencapai tujuan ini, tim menggunakan jaringan saraf dalam (DNN) yang telah dilatih sebelumnya untuk mengkarakterisasi rekaman berbagai suhu air yang dituangkan, algoritma pembelajaran mesin untuk mengklasifikasikan sifat termal air, dan analisis komputasi atribut pendengaran dari setiap rekaman. . “Kami melihat bahwa peserta secara konsisten mampu membedakan suhu air melalui suaranya, bahkan ketika mereka berpikir mereka tidak bisa membedakannya. Hal ini menunjukkan bahwa ini mungkin merupakan keterampilan implisit yang diperoleh melalui paparan terhadap isyarat pendengaran sepanjang hidup,” Amedee menjelaskan. Model pembelajaran mesin yang dilatih untuk merekam air panas dan dingin memiliki tingkat persepsi pendengaran yang tinggi.” ketepatan “Tentang klasifikasi suara.”

Hasil penelitian menunjukkan bahwa manusia memiliki kemampuan untuk mempelajari peta sensorik yang kompleks dari pengalaman sehari-hari, dan pembelajaran mesin dapat membantu menjelaskan fenomena kognitif yang halus. “Langkah selanjutnya adalah melihat apakah orang akan mengembangkan peta sensorik baru di otak untuk pengalaman ini, seperti yang mereka lakukan saat melihat, menyentuh, dan mendengar,” kata Amidi. Dia menambahkan: “Secara teoritis, klaim terbaru Elon Musk tentang kemampuan Neuralink untuk menciptakan kemampuan manusia super bisa menjadi kenyataan jika metode yang sama dikombinasikan dengan stimulasi otak.”

Referensi: “Suhu Pendengaran: Menggunakan Pembelajaran Mesin untuk Menjelaskan Persepsi Multimodal Sifat Termal Melalui Mendengarkan” oleh Moher Wenger, Amber Maimon, Atau Yizhar, Adi Snir, Yonatan Sasson, dan Amir Amidi, 28 Juni 2024, Perbatasan dalam psikologi.
doi: 10.3389/fpsyg.2024.1353490