Température « auditive » – les scientifiques découvrent une nouvelle couche de perception humaine

Les chercheurs ont démontré que les humains sont capables de percevoir la température de l’eau grâce au son, une capacité qui s’est probablement développée grâce à l’exposition, ce qui suggère le potentiel de nouvelles cartes sensorielles du cerveau et de compétences cognitives avancées.

Des chercheurs de l’Institut Ivscher pour le cerveau, la cognition et la technologie (Institut BCT) de l’Université Reichmann (IDC Herzliya) ont découvert une capacité cognitive largement négligée, utilisant… Apprentissage automatique Faire la lumière sur la dynamique de la perception intermodale – l’interaction entre différents médias sensoriels. Dans une étude récente, l’équipe a cherché à savoir si les humains sont capables de détecter les propriétés thermiques de l’eau, telles que sa température, à travers son son et si cette perception se produit consciemment.

En exploitant les principes de l’intégration multisensorielle (la façon dont le cerveau combine les informations provenant de diverses modalités sensorielles pour former une perception unifiée de l’environnement), l’équipe a exploré le potentiel de l’intégration multisensorielle. thermique Ils ont également utilisé un réseau neuronal profond (DNN) pré-entraîné et un algorithme de classification (machine à vecteurs de support) pour examiner si l’apprentissage automatique était capable de classer avec succès et de manière cohérente les enregistrements audio de l’eau à différentes températures au fur et à mesure de son versement, créant ainsi une cartographie de ces propriétés thermiques réellement codées dans l’audio.

Le questionnaire a étudié les croyances des gens concernant la perception multimédia, et la capacité des participants à percevoir lors d’une tâche 2AFC en ligne a été testée à l’aide d’enregistrements pris dans un établissement périphérique. Les enregistrements ont également été utilisés pour entraîner un modèle d’apprentissage automatique afin d’effectuer la même classification. Copyright : Institut Ivscher pour la cognition et la technologie cérébrales, Université Reichmann

« La perception de la température est unique par rapport à d’autres expériences sensorielles », explique le Dr Adi Sener, chercheur postdoctoral à l’Institut BCT et co-auteur de l’étude. « Pour la vision et l’audition, nous disposons d’« organes » sensoriels dédiés comme les yeux et les oreilles. , et avec la température, nous comptons sur des récepteurs spécialisés.  » « Dans la peau, ils réagissent à différentes plages de température que nous ressentons comme chaudes et froides, mais dans le règne animal, nous savons par exemple que les serpents peuvent réellement « voir » la chaleur corporelle, ce qui leur permet pour identifier une proie. »

La question de savoir si la perception multisensorielle de la température s’étend aux humains a déjà été soulevée. « Des études antérieures ont exploré cela au niveau comportemental », explique le professeur Amir Amidi, directeur fondateur de l’Institut BCT. « Ces études ont montré que les humains peuvent entendre la différence entre les liquides chauds et les liquides froids lorsqu’ils sont versés, mais ils ne savent pas comment ni pourquoi cela se produit », explique-t-il.

Enquête sur la perception multisensorielle

Les chercheurs ont d’abord cherché à reproduire les découvertes précédentes et à confirmer cette étonnante capacité cognitive, ainsi qu’à clarifier si cette capacité est innée ou apprise, une question qui fait depuis longtemps l’objet de nombreux débats. « Nous voulions également déterminer si les gens sont conscients de ces différences de propriétés sonores et de différences thermiques, ainsi qu’explorer les propriétés des sons eux-mêmes qui permettent une distinction dans la perception », explique Snir.

À cette fin, l’équipe a utilisé un réseau neuronal profond (DNN) pré-entraîné pour caractériser les enregistrements de différentes températures d’eau versée, un algorithme d’apprentissage automatique pour classer les propriétés thermiques de l’eau et une analyse informatique des attributs auditifs de chaque enregistrement. . « Nous avons constaté que les participants étaient systématiquement capables de distinguer la température de l’eau grâce au son, même s’ils ne pensaient pas pouvoir le faire, ce qui nous indique qu’il s’agit probablement d’une compétence implicite acquise par l’exposition à des signaux auditifs tout au long de la vie », a déclaré Amédée. explique. Un modèle d’apprentissage automatique formé sur des enregistrements d’eau chaude et froide a un degré élevé de perception auditive. précision « Sur le classement des votes. »

Les résultats de l’étude démontrent que les humains ont la capacité d’apprendre des cartes sensorielles complexes à partir d’expériences quotidiennes et que l’apprentissage automatique peut aider à élucider des phénomènes cognitifs subtils. « La prochaine étape consiste à déterminer si les gens développeront ou non de nouvelles cartes sensorielles dans le cerveau pour cette expérience, comme ils le font pour voir, toucher et entendre », explique Amidi. Il ajoute : « En théorie, les récentes affirmations d’Elon Musk sur la capacité de Neuralink à créer des capacités surhumaines pourraient devenir une réalité si cette même méthode est combinée à une stimulation cérébrale. »

Référence : « Hearing Temperatures : Using Machine Learning to Elucidate Multimodal Perception of Thermal Properties Through Listening » par Moher Wenger, Amber Maimon, Or Yizhar, Adi Snir, Yonatan Sasson et Amir Amidi, 28 juin 2024, Frontières de la psychologie.
est ce que je: 10.3389/fpsyg.2024.1353490