科学家发现了大脑视觉成像的新层面

神经科学家通过使用高分辨率高场核磁共振技术详细研究视觉皮层不同层次的活动，对大脑如何感知世界有了新的认识。

的视觉皮层是大脑的一部分，通过接收来自眼睛的前馈信息来处理视觉。

但为了让我们完全理解我们所看到的，大脑中概念化和情境化的部分也需要反馈。

到目前为止，科学家们渴望更详细地研究反馈系统，通过在皮质的六个不同层内的两个信号集成来阻碍。直到现在，没有技术能够将人类皮质层中的上下文反馈信号隔离。

格拉斯哥大学(University of Glasgow)的研究人员已经提出了一种解决方案，即利用视网膜输入的信息被绘制在视觉皮层中。

就像进入相机镜头的光线照射到传感器的特定部分形成像素一样，进入眼睛的光线在视觉皮层中也有相应的部分核磁共振图像，被称为体素。

为了研究反馈信号，研究人员向受试者展示了一幅图片——例如一辆汽车——其中一部分被一个白色正方形遮住了。这使他们能够识别并隔离只对场景遮挡部分有反应的大脑区域，从而使前馈信号安静下来。

但即使在没有感觉输入的情况下，视觉皮层也会与大脑的其他区域进行交流。

通过测量这部分的活动，研究人员能够看到，当大脑试图通过推断整个场景的样子来完成图像时，6个不同皮层的反馈和前馈活动发生在哪里。由明尼苏达大学磁共振研究中心首创的特斯拉核磁共振技术使测量人类特定层信号的能力成为可能。艾萨·雅库布教授和他的同事们已经开发出了一种技术，能够以亚毫米空间分辨率和高精确度来可视化人类大脑活动。这种能力以前只有在动物身上进行侵入性研究才能实现。

研究结果发表在该杂志上当代生物学，揭示了感知过程中外部和内部处理流的分层组织，正常视觉刺激的活动在中间层达到峰值，而背景信息在浅层达到峰值。

神经科学与心理学研究所的Lars Muckli教授说:“如果我们要开发更强大的计算机和人工智能系统，理解大脑的反馈系统是很重要的，但它也可能帮助我们更好地了解精神疾病，如精神分裂症和自闭症。”

“预测编码假说认为，大脑试图通过基于以往经验创建预测模型来有效处理它接收到的大量感官信息。”

“例如,大脑期望在你的房子里看到你最喜欢的扶手椅，所以看到它突然坐在你的办公室里会被认为是不寻常的。

“对于健康的人来说，反馈系统在理解日常生活中的概念和情境中扮演着重要的角色。但对于有心理健康问题的人，比如自闭症，我们认为反馈系统没有正常工作。对于他们来说，每天都应该被视为熟悉的场景似乎很奇怪。

“我们的研究提供了实证证据，以支持预测编码等理论反馈模型，并展示了高分辨率MRI在研究亚毫米人类皮层方面的潜力。”

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