科学家发现了视觉世界的复杂性的神经匹配

我们用来处理视觉图像的神经活动的复杂性反映了这些图像的复杂性，这是纽约大学科学家的团队发现。他们的研究提供了新的洞察力，我们的大脑如何从我们眼睛捕获的光线中提取有关我们自然环境的信息。

“为了有效地处理我们每天遇到的数千个图像，我们的大脑以与这些图像的特征同步的方式校准，”罗伯戈里斯解释说，纽约博士道和研究的牵头作者，它出现在期刊上神经元。该研究的其他共同作者包括纽约市神经科学中心教授的Eero Simoncelli，以及纽约市神经科学中心教授J. Anthony Movshon以及董事。

该研究寻求更好地了解“定位选择性”，我们大脑使用的神经元的基本属性，以建立围绕着我们的视觉世界的代表。在20世纪50年代后期，Torsten Wiesel和David Hubel发现了神经元的活动主要视觉皮质强烈依赖于那些神经元的视觉特征的方向 - 他们后来获得了诺贝尔生理学或医学奖。然而，并非所有方向选择性神经元都是一样的。有些是非常选择性的，只会通过单个方向激活（例如，垂直线），但其他的选择性要小得多，并且将被许多不同的方向激活（例如，a垂线略微倾斜的线）。多年来，这种多样性的起源和目的仍然存在开放的问题。

在他们的研究中，NYU研究人员测量了主要视觉皮层中细胞的活性，并开发了一种旨在预测各个细胞产生的活动模式的数学模型。该模型成功地再现了测量的活动模式，并揭示了多种机制对定向选择性的多样性负责。最重要的机制，模型建议，是一种方式皮质神经元在大脑的其他部分中收集神经元的输入。

这种洞察力使研究人员能够以系统的方式调查神经多样性的后果。他们计算了多少信息模型神经元响应真实世界的图像时统称。它们改变了这些群体的多样性，发现多样性与大脑多样性的分集传输大多数信息。

“大脑是一个令人困惑的器官，我们可能永远不会完全理解，”戈里斯观察。“但有时候，我们发现一个简单的原则在解释其一些复杂性方面有很大的方法：视觉世界是多样的，大脑似乎模仿这种多样性，以最大化它可以提取的信息量。”

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