早期视觉大脑区域发现的回声在工作记忆中发挥作用

范德比尔特大学的研究人员发现，长期以来被认为在记忆力等高级认知功能中没有作用的早期视觉区域，保留了以前大脑研究中隐藏的信息。研究人员利用一种解码功能磁共振成像(fMRI)数据的新技术得出了这一发现。这些发现在理解我们如何感知、处理和记忆视觉信息方面迈出了重要的一步。

该研究结果于2月18日由自然。

“我们发现早期视觉领域在视觉工作记忆中发挥着重要作用，”Vanderbilt的研究和心理学副教授“弗兰克通道弗兰克塘说。“人们如何保持他们刚刚见过的时刻的主动代表性？这长期以来一直是文献中的难题。

“在此之前，我们知道大脑皮层的早期视觉区域是第一个接收视觉信息的区域，它被精心调整来处理来自眼睛的视觉信号，而不是存储这些信息，”Tong说。“我们也知道，负责记忆的高级大脑区域缺乏早期大脑区域的视觉敏感性，但不知为何，只要人们一直在想一种视觉模式，他们就能以惊人的精度记住许多秒。”我们的问题是，这些精确的信息储存在大脑的什么地方?

“使用新技术来分析FMRI数据，我们发现早期视觉区域的微级活动模式显示了一种迹象或类似于该人正在主动保留的刺激的回声，即使这些中的整体活动刺激被移除后，地区真的很弱，“钳继续。

“视觉皮层一直被认为是更受刺激驱动的，与记忆或主动保持信息等认知过程无关，”范德比尔特心理学系研究生、该研究的主要作者斯蒂芬妮·哈里森(Stephenie Harrison)说。“通过使用神经解码技术，我们能够读出人们的视觉记忆中保存着什么。我们相信，当人们在日常生活中必须执行复杂的视觉任务时，这种持续的视觉信息可能会很有用。”

研究受试者以不同取向的简单条纹图案示出了两个示例。然后，他们被告知他们在使用FMRI扫描时在他们脑海中举行一个或另一个方向。长期以来已知定向是由大脑编码和处理的第一个也是最基本的视觉信息之一。

“通过进化和学习，视觉系统已经开发出了编码我们自然环境的最有效方式，而编码任何基本形状或轮廓的最有效方式是方向，”童说。“我们用解码的方法来观察活动模式是否包含了有关记忆方向的信息，我们发现确实包含了。通过分析几次测试的回答，我们能够在超过80%的时间里准确读出受试者头脑中存在的两种方向模式中的哪一种。”

研究人员发现，即使这些视觉区域中的总体活动水平很弱，这些预测也是如此，没有什么不同于看空白屏幕。这表明记住图像的行为在这些脑区域中留下了某种微弱的回声或痕迹。这些活动迹线很弱，但信息很脆弱。

“通过进行这些模式分析，我们能够找到以前隐藏的信息。我们肯定不知道，但大脑中可能会隐藏在这种活动模式中的大量信息，”佟说。“使用这种解码技术和其他人，神经科学家可能会更好地了解大脑如何代表涉及记忆，重复性或其他视觉体验的特定认知状态，这些态度并不明显导致视觉区域的大量活动。”

由范德比尔特大学提供

---

---