过去的经历比我们现在看到的更能塑造我们所看到的

过去的经历比我们现在看到的更能塑造我们所看到的
研究科目以一定的顺序观看了一对模糊和清晰的图像,强迫他们的大脑使用过去的经验来识别新见面的图像,并让研究人员跟踪视觉感知的大脑活动模式。信用:纽约医学院

盘绕在尘土飞机上的绳子可能会引发最近踩在蛇的徒步旅行者受惊的跳跃。现在,一项新的研究更好地解释了一次性视觉体验如何形成后来的看法。

由来自纽约医学院的神经科学家领导,7月31日在线发布eLife,研究认为,人类通过将当前的感官刺激与比较结合了来认识到他们正在研究的存储在内存中。

“我们的调查结果提供了有关如何改变内容特定活动的经验的重要新细节以前没有链接到神经细胞网络的图像的代表性,“高级学习作者Biyu He,Ph.D.,神经内科,放射学和神经科学和生理学部门的助理教授。

“这项工作还支持理论,我们认识到过去的经验受到过去的影响,而不是通过新来到眼睛的感觉意见,”Nyu Langone Health的神经科学研究所的一部分。

她说,这一思想变得更加重要,因为证据安装患者患者患有创伤后应激障碍或精神分裂症时发生的幻觉,当过去的图像的储存表示越过目前他们正在看的东西。

老虎一瞥

神经学的一个关键问题是,大脑是如何感知的,例如,一只老虎就在附近,因为它在丛林的树叶中看到了橙色。如果我们祖先的大脑将这一不完整的图景与之前的危险相匹配,他们将更有可能隐藏起来,生存下来并拥有后代。因此,现代大脑完成感知谜题时不需要所有的碎片。

然而,过去的大多数视觉研究都是基于在完美的光线下向受试者展示清晰图像的实验,何说。而目前的研究则是分析受试者的视觉感知,他们看着黑白图像逐渐退化,直到难以识别为止。研究人员向19名受试者展示了33幅这种模糊的“穆尼图像”——17幅动物图像和16幅人造物体图像——按特定顺序排列。每个模糊图像他们看了六次,然后再看一次相应的清晰图像以获得识别,然后再看六次模糊图像。在展示每张模糊图像后,研究对象被问及是否能说出所展示物体的名字。

当受试者试图识别图像时,研究人员每两秒钟用功能性技术给他们的大脑“拍照”(fMRI)。这项技术会随着血流增加而变亮,这是已知的脑细胞在执行特定任务时被激活的情况。与过去使用标准3特斯拉扫描仪的研究相比,该团队的7特斯拉扫描仪的分辨率提高了3倍以上,用于极其精确的基于fmri的视觉相关神经回路测量

在看到清晰图像后,研究对象再次看到模糊图像时,认出自己看到的东西的可能性是看到清晰图像前的两倍多。他们“被迫”使用存储的清晰图像,即先验图像,以更好地识别相关的模糊图像,何说。

然后作者使用数学技巧创建了一个二维地图,测量的不是大脑感知图像时每个微小区域的神经细胞活动,而是神经有多相似活动模式在不同的大脑区域。大脑中的神经细胞网络代表图像更类似地在地图上彼此靠近。

这种方法揭示了存在于同一步骤中处理每个图像的稳定系统的稳定系统,无论是否清晰或模糊。早期,更简单的脑电电路在视觉皮层中确定边缘,形状和颜色集聚在地图的一端,更复杂,“高阶”电路已知混合过去和现有信息以规划在另一端的动作。

这些高阶回路包括两个大脑网络,默认模式网络(DMN)和额顶网络(FPN),过去的研究表明,这两个网络都与执行复杂的任务(如计划行动)有关,但与视觉、知觉处理无关。这两个网络的相似模式并不是在面对所有图像时都保持稳定,而是随着大脑从处理未被识别的模糊图像转变为在看到清晰图像后毫不费力地识别相同图像而发生了变化。在之前看到一个清晰的图像(消歧)后,两个网络中每个模糊图像对应的神经活动模式变得更不同于其他图像,更像清晰图像在每种情况下。

引人注目的是,清晰的图像诱导的神经表征向知觉优先的转移更加明显具有更高,更复杂的功能,而不是早期简单的可视化处理网络。这进一步表明,更多的信息塑造了当前感知来自于以前的人们经历过的。


进一步探索

神经过滤器锐化视觉处理

期刊信息: eLife

由...提供NYU Langone健康
引用:过去的经历比我们现在看到的更能塑造我们所看到的(2018年7月31日)
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