人类大脑回忆视觉特性在相反的顺序比它检测到它们

哥伦比亚Zuckerman研究所的科学家们造成了解决悖论的知觉,完全颠覆的大脑如何构造解释模型的外部世界。观察一个场景时,大脑首先处理details-spots,线条和简单的形状和使用这些信息来建立内部表示的更复杂的对象,如汽车和人。但是当回顾这些信息,大脑记得那些更大的概念然后重建的details-representing反向顺序处理。研究涉及人与数学建模,可以揭示现象从目击者的证词对自闭症的刻板印象。

这项研究发表在今天美国国家科学院院刊》上。

“大脑反应的顺序,或编码,外面的世界很好理解的信息,“宁钱说,哥伦比亚大学博士,神经学家和主要研究者的思想莫蒂默·扎科曼大脑行为研究所。“编码总是从简单的事情变得更加复杂。但回忆,或解码信息是更难理解,在很大程度上是因为没有method-aside从数学建模与脑细胞的活动对一个人的知觉的判断。”

没有任何直接证据,研究人员一直认为解码遵循相同的层次编码:你从基础开始,建立从细节。Misha Tsodyks这项工作的主要贡献,博士论文的文章的第二作者进行这项工作而在哥伦比亚和是谁在以色列魏茨曼科学研究所的,“是这个标准概念是错误的,“钱博士说。“解码实际上是落后,从高到低”。

作为反向解码的类比,钱博士列举了去年的总统大选中作为一个例子。

“当你观察到的东西一个候选人说,随着时间的推移,你可能已经形成了一个绝对的正面或负面的印象的人。从那一刻起,你的方式回忆候选人的言行是彩色的总体印象,“钱博士说。“我们的发现显示更高级别的分类决策——“这候选人值得信赖”往往是稳定的。但低层的记忆——这位候选人说这个或那个——不可靠。因此,高级解码约束低级解码。”

探索该解码层次结构,Drs。钱和Tsodyks及其团队做了一个实验,设计很简单的为了有一个清晰的解释结果。他们要求12人执行一系列类似的任务。首先,他们认为在50度线的角度在电脑屏幕上停留半秒钟。一旦它消失了,参与者重新定位两个点在屏幕上以匹配他们记得的角度线。然后他们重复这个任务50次。在第二个任务中,研究人员改变的角度线53度。在第三个任务,参与者同时显示两行,然后不得不东方对每个角点匹配。

先前解码模型预测举行两行任务,人们会首先解码的个人角度每一行(低层特征)和使用这些信息解码两条直线的关系(高级功能)。

“记忆的精确角度通常是不精确的,我们确认在第一组一行任务。在两行任务,传统模型预测的角度的50行经常被报道为大于53-degree线的角度,“钱博士说。

但这不是发生了什么事。传统模型也未能解释其他几个方面的数据,显示方式之间的双向交互参与者回忆起两条线的角度。大脑似乎一行编码,然后另一个,最后编码它们的相对取向。但在解码,当参与者被要求报告各个角线,使用他们的大脑,线的关系角度更大,估计两个人角度。

“这是明显的证据参与者使用这种反向解码方法,“钱博士说。

作者认为反向解码是有道理的,因为环境是比信息更重要。看着一脸,你想快速评估如果有人皱眉,只后,如果需要,估计的准确角度的眉毛。“即使你的日常经验表明,感觉似乎从高到低水平,“钱博士补充说。

提供进一步的支持,作者构建了一个数学模型,他们认为发生在大脑。他们使用一种叫做贝叶斯推理,估计概率的统计方法基于先验假设。不像典型的贝叶斯模型,然而,这个新模型使用高级特性的先验信息解码低层特征。回到视觉线任务,他们开发了一个方程来估计个人线的角度根据线的关系。模型的预测行为的数据吻合。

在未来,研究人员计划扩展他们的工作除了这些简单的任务知觉,进入长时记忆的研究,这可能有广泛的影响我们如何评估一个总统候选人,如果证人提供可靠的证据。

”的工作将有助于解释大脑潜在的认知过程,我们每天使用,“钱博士说。“这也可能有助于解释复杂的认知障碍,如自闭症,人们往往过于关注细节而错过重要的背景。”

本文题为:“视觉感知回顾贝叶斯解码从高到低层次的特征。”