Come le immagini subliminali influenzano il tuo cervello ed il tuo comportamento / How Subliminal Images Impact Your Brain and Behavior

 Come le immagini subliminali influenzano il tuo cervello ed il tuo comportamento / How Subliminal Images Impact Your Brain and Behavior

Segnalato dal Dott. Guseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Messaggi subliminali: ne abbiamo sentito parlare tutti. Ma non funzionano davvero, vero?

Una nuova ricerca del laboratorio di Valentin Dragoi presso l'Università del Texas a Houston suggerisce che le immagini subliminali possono modificare l'attività cerebrale e il comportamento.

Cosa comportano i messaggi subliminali? I messaggi subliminali sono parole od immagini presentate al di sotto della nostra consapevolezza cosciente. Di solito pensiamo a brevi fotogrammi inseriti in un feed video, in cui il messaggio subliminale appare così rapidamente (di solito meno di un decimo di secondo!) che la nostra mente non ne registra l'aspetto. D'altro canto, i messaggi supraliminali vengono presentati per periodi di tempo più lunghi, in modo tale che possiamo vederli coscientemente.

Uno degli esempi più famosi di messaggi subliminali è stato condotto negli anni '50. Per testare se i messaggi subliminali potessero influenzare il comportamento, brevi messaggi che affermavano "Bevi Coca-Cola" e "Hai fame? Mangia popcorn" sono stati riprodotti in un cinema durante un film. Sebbene i risultati siano stati in seguito dimostrati fraudolenti, il ricercatore James Vicary ha affermato che presentare questi messaggi suggestivi ha aumentato le vendite delle concessioni.

Quindi, i messaggi subliminali ci influenzano davvero?

È importante e fortunatamente che i messaggi subliminali non siano in grado di fare il lavaggio del cervello. Tuttavia, ci sono prove che risalgono fino agli anni '60, che suggeriscono che mostrare immagini subliminali migliora le prestazioni comportamentali.

Sebbene il cambiamento comportamentale sia stato stabilito attraverso numerose pubblicazioni, non sappiamo ancora come il cervello elabora le immagini subliminali.

Sorin Pojoga, un membro del laboratorio di Valentin Dragoi, si è prefissato di determinare le basi neurali delle immagini subliminali e come questa attività cerebrale modifica il nostro comportamento. In uno studio recente, Pojoga e colleghi hanno progettato un compito che esporrebbe in modo subliminale i macachi rhesus a una serie di immagini naturali durante la registrazione dai neuroni nella corteccia visiva primaria.

Le immagini naturali (come una fotografia di un animale) sono state inserite in una griglia orientata per due o cinque fotogrammi consecutivi, rispettivamente 33,3 e 83,3 ms. Gli autori hanno scoperto che i soggetti potevano facilmente identificare l'immagine quando era inserita per cinque fotogrammi. Tuttavia, i soggetti hanno indovinato l'immagine corretta solo a livello casuale quando le immagini sono state presentate per due fotogrammi, il che significa che le immagini erano al di sotto della soglia di rilevamento dei soggetti, rendendole subliminali.

Il primo indizio

Gli autori avevano scoperto di poter presentare immagini al di sotto del livello di rilevamento cosciente. Ma resta la questione se e come il cervello registra queste immagini. Gli autori hanno affrontato questo aspetto in un esperimento di follow-up. I soggetti hanno eseguito dei compiti per verificare se l'attività cerebrale o le prestazioni comportamentali cambiavano a causa della presentazione di immagini subliminali.

Di nuovo, gli animali fissavano un punto centrale su uno schermo di computer mentre appariva una griglia orientata. In un punto casuale di ogni prova, veniva presentata una nuova immagine naturale per due fotogrammi consecutivi al posto della griglia orientata. L'immagine naturale inserita veniva presentata nella sua forma originale o ruotata di 5-20 gradi. I ricercatori potevano quindi allineare le prove al momento in cui era presente l'immagine naturale subliminale ed analizzare i dati per eventuali cambiamenti nell'attività neurale.

Pojoga ha utilizzato un'analisi discriminante lineare (LDA) per decodificare le risposte neurali alle immagini naturali. LDA è un modello di apprendimento supervisionato che tenta di classificare i dati in diverse categorie. In questo caso, i ricercatori hanno testato se l'LDA potesse separare le prove in base all'orientamento in cui veniva presentata l'immagine naturale. Per il 90% delle prove, hanno inserito le frequenze di attivazione da quando è stata visualizzata l'immagine naturale e hanno "addestrato" il modello abbinando le frequenze di attivazione all'orientamento corretto dell'immagine. Una volta addestrato il modello, i ricercatori hanno potuto quindi inserire le frequenze di attivazione dal restante 10% delle prove e testare il modello, lasciando che il modello categorizzasse ogni prova in base all'orientamento dell'immagine.

Hanno scoperto che le prestazioni LDA erano significativamente più elevate del livello casuale, il che significa che i neuroni codificavano l'orientamento dell'immagine naturale. I ricercatori hanno anche calcolato l'LDA per una parte della prova quando l'immagine subliminale non veniva presentata e hanno scoperto che le prestazioni LDA non erano diverse dai livelli casuali. Questa analisi supporta ulteriormente la conclusione che i neuroni stavano effettivamente elaborando le immagini naturali.

Il circuito sottostante

Con la prova che i neuroni stanno in qualche modo elaborando le immagini naturali incorporate, il gruppo ha ragionato sul fatto che l'elaborazione delle immagini subliminali dovrebbe avere uno scopo. Hanno eseguito un esperimento di follow-up per determinare se le immagini naturali, che erano state precedentemente presentate in modo subliminale, avrebbero in seguito migliorato l'elaborazione neurale durante la presentazione supraliminale.

I soggetti hanno eseguito un compito di discriminazione dell'orientamento. Mentre gli animali fissavano un punto centrale di uno schermo di computer, un'immagine naturale veniva mostrata nella periferia. Dopo un breve ritardo, l'immagine veniva mostrata di nuovo. I soggetti hanno utilizzato una leva di risposta che doveva segnalare se le due immagini venivano mostrate con lo stesso orientamento o se la seconda veniva mostrata in un angolo (quando le immagini erano diverse, gli animali venivano addestrati a rilasciare la leva, ma quando le immagini erano le stesse, ci si aspettava che i soggetti continuassero a tenere la leva). È importante notare che il 50% delle immagini naturali utilizzate in questo compito erano nuove, ma l'altra metà era stata mostrata in modo subliminale come immagini naturali nel precedente compito di fissazione (descritto sopra). Le immagini naturali che in precedenza venivano mostrate in modo subliminale e ora presentate in modo supraliminale nel compito di discriminazione sono chiamate stimoli "esposti".

Gli autori hanno scoperto che i neuroni estraggono più informazioni sugli stimoli esposti rispetto agli stimoli non esposti, misurate tramite un'analisi delle informazioni reciproche. Inoltre, hanno utilizzato l' analisi d' e hanno scoperto che i neuroni sono più sensibili agli stimoli esposti.

Similmente all'LDA eseguita durante la presentazione a due fotogrammi dell'immagine naturale, i ricercatori hanno scoperto che le prestazioni dell'LDA durante il compito di discriminazione dell'orientamento erano significativamente superiori al livello casuale. In linea con la loro ipotesi, il gruppo ha scoperto che le prestazioni dell'LDA erano significativamente più elevate per le immagini naturali esposte rispetto agli stimoli non esposti.

Insieme, questi risultati suggeriscono che il priming subliminale (che in precedenza mostrava le immagini in modo subliminale) consente un'elaborazione delle immagini migliorata quando tali stimoli vengono successivamente resi supraliminali.

Per ballare il tango (o conversare) ci vogliono due persone

Attraverso analisi multiple, è chiaro che i singoli neuroni mostrano un'elaborazione delle immagini migliorata per le immagini esposte rispetto alle immagini non esposte. Ma come accade se non siamo consapevoli di vedere le immagini in primo luogo? Gli autori sostengono che la visione ripetuta di stimoli subliminali attiva gruppi di cellule contemporaneamente. Come dice il vecchio adagio, le cellule che si attivano insieme, si collegano insieme. Quindi, attivando gruppi di neuroni contemporaneamente, la stimolazione subliminale potrebbe aumentare la comunicazione tra neuroni.

Pojoga e colleghi hanno misurato la connettività tra cellule elaborando correlogrammi incrociati. Questa analisi misura la tempistica dei picchi tra due cellule. Maggiore è il numero di picchi coincidenti, più forte è l'accoppiamento tra quei due neuroni. Il gruppo ha ipotizzato che si sarebbe verificata un'attività coincidente maggiore per le immagini esposte, il che significa un aumento della segnalazione tra cellule.

Il gruppo ha scoperto che mentre sia le immagini naturali esposte che quelle non esposte producono forti correlogrammi incrociati, i correlogrammi incrociati erano significativamente più alti per le immagini esposte rispetto alle immagini non esposte. Ciò suggerisce che la stimolazione subliminale ripetuta di immagini naturali migliora la comunicazione tra gruppi di cellule, rendendole più capaci di segnalare l'immagine se questa viene mostrata a livello sopraliminale.

Controllo del comportmento

Con prove di cambiamenti a livello di singolo neurone e supporto per un meccanismo a livello di rete, qualcosa di tutto questo influisce effettivamente sul comportamento?

I ricercatori hanno utilizzato lo stesso compito di discriminazione descritto sopra e hanno semplicemente calcolato la percentuale di risposte corrette in tutti gli orientamenti per le immagini esposte rispetto a quelle non esposte. Hanno scoperto che gli animali hanno ottenuto risultati significativamente migliori nelle prove con immagini esposte. Inoltre, questo miglioramento per gli stimoli esposti è stato monitorato anche attraverso gli orientamenti. Per le prove con bassi cambiamenti di orientamento, che sono più difficili da ottenere correttamente per l'animale, la prestazione è stata migliore per le immagini esposte rispetto a quelle non esposte. Ciò suggerisce che i cambiamenti a livello di singolo neurone e di rete nella codifica dello stimolo sono abbastanza forti da alterare la percezione.

Gli autori hanno trovato anche altre prove a supporto dei cambiamenti comportamentali. Gli animali hanno impiegato meno tempo per dare una risposta per gli stimoli esposti, il che suggerisce una maggiore fiducia nelle loro decisioni. Inoltre, hanno scoperto che la prestazione comportamentale era altamente correlata con picchi coincidenti aumentati (misurati da correlogrammi incrociati), il che suggerisce che quando i neuroni comunicano meglio tra loro, ne consegue un comportamento migliorato.

Mi stanno facendo il lavaggio del cervello?

La risposta breve è no!

Come mostrato in questo articolo, le immagini subliminali possono alterare significativamente l'attività ed il comportamento neurali. Ma ciò non significa che se una casa automobilistica invia un messaggio subliminale che dice "Compra questa macchina", tu andrai immediatamente in concessionaria e farai un acquisto stravagante.

Alcuni esperti suggeriscono che i messaggi subliminali devono essere "rilevanti per l'obiettivo" di una persona . Mostrare un messaggio subliminale che dice "Bevi Coca-Cola" non ti farà venire sete. Ma se hai già sete e vedi lo stesso messaggio subliminale, e hai già sete, è più probabile che tu acquisti il ​​marchio suggerito. Questa influenza è probabilmente il motivo per cui i messaggi subliminali nella pubblicità sono vietati in molti paesi.

I messaggi subliminali vivono nella nostra vita quotidiana, dove potremmo non notarli mai. Mentre studi comportamentali nel corso degli anni hanno suggerito che i messaggi subliminali possono modulare le nostre scelte, questo nuovo studio mostra come questi cambiamenti comportamentali avvengano a livello di singolo neurone e di rete.

Ora lo sai: i messaggi subliminali non sono un mito! Anche se non ti faranno il lavaggio del cervello, forse la prossima volta che prendi la tua bevanda preferita, prenditi un momento per chiederti: "Perché questa è la mia marca preferita?" 

ENGLISH

Subliminal messaging – we’ve all heard about it. But it doesn’t really work, right?

New research from Valentin Dragoi’s lab at the University of Texas at Houston suggests that subliminal images can change our brain activity and behavior.

What does subliminal messaging entail? Subliminal messages are words or images presented below our conscious awareness. Usually we think of short frames cut into a video feed, where the subliminal message appears so quickly (usually less than one tenth of a second!) that our minds do not register their appearance. On the other hand, supraliminal messages are presented for longer periods of time, such that we can consciously see them.

One of the most famous examples of subliminal messaging was conducted in the 1950’s. To test if subliminal messages could sway behavior, short messages stating, “Drink Coca-Cola” and “Hungry? Eat Popcorn” were played in a movie theater during a film. Although the results were later proved fraudulent, the researcher, James Vicary, claimed that presenting these suggestive messages increased concession sales.

So, does subliminal messaging actually affect us?

Importantly, and thankfully, subliminal messaging is not capable of brainwashing. However, there is evidence dating all the way back all the way to the 1960’s, which suggests that showing subliminal images improves behavioral performance.

Though the behavioral change has been established through multiple publications, we still don’t know how the brain processes subliminal images.

Sorin Pojoga, a member of Valentin Dragoi’s lab, set out to determine the neural underpinnings of subliminal images and how this brain activity changes our behavior. In a recent study, Pojoga and colleagues designed a task which would subliminally expose rhesus macaques to a set of natural images while recording from neurons in the primary visual cortex.

The natural images (such as a photograph of an animal) were imbedded in an oriented grating for either two or five consecutive frames, 33.3 and 83.3 ms respectively. The authors found that subjects could easily identify the image when it was imbedded for five frames. However, subjects only guessed the correct image at chance level when the images were presented for two frames, meaning the images were below the subjects’ threshold for detection, making them subliminal.

The first clue

The authors had found that they could present images below the level of conscious detection. But the question remains if and how the brain registers these images. The authors addressed this in a follow-up experiment. Subjects performed tasks to test whether brain activity or behavioral performance changed due to subliminal image presentation.

Again, animals fixated on a central point on a computer screen while an oriented grating appeared. At a random point in each trial, a novel natural image was presented for two consecutive frames instead of the oriented grating. The inserted natural image was presented in its original form or rotated 5-20 degrees. Researchers could then align the trials at the time the subliminal natural image was present and analyze the data for any changes in neural activity.

Pojoga used a linear discriminant analysis (LDA) to decode neural responses to the natural images. LDA is a supervised learning model that attempts to classify data into different categories. In this case, researchers tested whether the LDA could separate trials based on which orientation the natural image was presented at. For 90% of the trials, they input firing rates from when the natural image was displayed and “trained” the model by pairing firing rates with the correct image orientation. Once the model was trained, researchers could then input the firing rates from the remaining 10% of trials and test the model, by letting the model categorize each trial by image orientation.

They found that LDA performance was significantly higher than chance level, meaning the neurons encoded the orientation of the natural image. Researchers also computed the LDA for a portion of the trial when the subliminal image was not being presented and found that LDA performance was not different from chance levels. This analysis further supports the conclusion that neurons were indeed processing the natural images.

The underlying circuitry

With evidence that neurons are in some way processing the embedded natural images, the group reasoned that processing subliminal images should serve a purpose. They performed a follow-up experiment to determine if natural images, which were previously presented subliminally, would later improve neural processing during supraliminal presentation.

Subjects performed an orientation discrimination task. While animals fixated on a central point of a computer screen, a natural image was shown in the periphery. After a brief delay, the image was shown again. Subjects used a response lever had to signal whether the two images were shown at the same orientation, or if the second was shown at an angle (when the images were different, animals were trained to release the lever, but when the images were the same, subjects were expected to continue holding the lever). Importantly, 50% of the natural images used in this task were novel, but the other half were shown subliminally as natural images in the previous fixation task (described above). The natural images which were previously shown subliminally and now presented supraliminally in the discrimination task are referred to as “exposed” stimuli.

The authors found that neurons extract more information about exposed stimuli compared to unexposed stimuli, measured by a mutual information analysis. Additionally, they used d’ analysis and found that neurons are more sensitive to exposed stimuli.

Similar to the LDA performed during the two-frame presentation of the natural image, researchers found that LDA performance during the orientation discrimination task was significantly above chance level. Consistent with their hypothesis, the group found that LDA performance was significantly higher for exposed natural images compared to unexposed stimuli.

Together, these results suggest that subliminal priming (previously showing images subliminally) allows for improved image processing when those stimuli are later made supraliminal.

It takes two to tango (or converse)

Through multiple analyses, it’s clear that single neurons show improved image processing for exposed images compared to unexposed images. But how does that happen if we’re not consciously aware of seeing the images in the first place? The authors argue that repeated viewing of subliminal stimuli activates groups of cells at the same time. As the old adage says, cells that fire together, wire together. So by activating groups of neurons simultaneously, subliminally stimulation could increase communication between neurons.

Pojoga and colleagues measured connectivity between cells by computing cross correlograms. This analysis measures the timing of spikes between two cells. The higher the number of coincident spikes, the stronger the coupling between those two neurons. The group hypothesized that higher coincident activity would occur for exposed images, signifying an increase in signaling between cells.

The group found that while both exposed and unexposed natural images produce strong cross correlograms, cross correlograms were significantly higher for exposed images compared to unexposed images. This suggests that repeated subliminal stimulation of natural images improves communication between groups of cells, making them better able to signal the image if it is shown supraliminally.

Controlling behavior

With evidence for single neuron changes and support for a network-level mechanism, does any of this actually affect behavior?

Researchers used the same discrimination task described above, and simply computed the percentage of correct responses across all orientations for exposed compared to unexposed images. They found that animals performed significantly better on trials with exposed images. Additionally, this improvement for exposed stimuli tracked across orientations as well. For low-orientation-change trials, which are most difficult for the animal to get correct, performance was better for exposed compared to unexposed images. This suggests that single neuron and network-level changes in stimulus encoding are strong enough to alter perception.

The authors found other evidence supporting behavioral changes as well. Animals took a shorter amount of time to make a response for exposed stimuli, suggesting a higher confidence in their decisions. Additionally, they found that behavioral performance was highly correlated with increased coincident spikes (measured by cross correlograms), suggesting that when neurons communicate better among themselves, improved behavior follows.

Am I being brainwashed?

The short answer here – no!

As shown in this paper, subliminal imagery can significantly alter neural activity and behavior. But that doesn’t mean that if a car company flashes a subliminal message saying, “Buy this car,” that you’re instantly going to drive to a dealership and make an extravagant purchase.

Some experts suggest that subliminal messaging must be “goal-relevant” to a person. Showing a subliminal message saying “Drink Coca-Cola” won’t make you thirsty. But if you’re already thirsty and you see the same subliminal message, and you’re already thirsty, you’re more likely to buy the suggested brand. This influence is probably why subliminal messaging in advertising is banned in many countries.

Subliminal messages live in our everyday lives, where we may never notice them. While behavioral studies over the years have suggested subliminal messaging can modulate our choices, this new study shows how these behavioral changes occur on a single neuron and network level.

Now you know – subliminal messaging is not a myth! Whilst it’s not going to brainwash you, maybe the next time you pick up your favorite drink, take a moment to ask yourself, “Why is this my favorite brand?” 

Da:

https://www.technologynetworks.com/neuroscience/articles/how-subliminal-images-impact-your-brain-and-behavior-344858