人工“大脑”揭示了为什么我们不能总是相信我们的眼睛

一个以人脑部分为模型的计算机网络使我们对大脑处理运动图像的方式有了新的认识，并解释了一些令人困惑的视觉错觉。

通过使用数十年来从人类运动感知研究中的数据，研究人员训练了一个人工神经网络估计图像序列的速度和方向。

这个名为MotionNet的新系统旨在与人脑内部的运动处理结构紧密匹配。这使得研究人员能够探索人类视觉处理的特征，而这些特征无法在大脑中直接测量。

他们的研究发表在愿景杂志他使用人工系统来描述空间和时间信息如何在我们的大脑中结合，从而产生我们对运动图像的感知或误解。

大脑可以很容易地愚弄。例如，如果屏幕左侧有一个黑点，在右侧出现黑点时，我们将“看到”从左到右移动的地方 - 这被称为“PHI”运动。但是，如果右边出现的斑点是黑暗的背景上的白色，我们就会看到从右到左移动的地方，所谓的“反向phi”运动。“

研究人员在运动员系统中复制了反向PHI运动，发现它在感知中与人类大脑相同的错误 - 但与人类大脑不同，他们可以仔细观察人工系统，看看为什么这发生了。他们发现神经元在运动方向上“调谐”，并且在运动网络中，'反向phi'触发神经元调谐到与实际运动相反的方向。

人工系统还揭示了有关这种常见幻觉的新信息：反向PHI运动的速度受到圆点的距离，反向将预期的速度相反的影响。如果间隔开短距离，则恒定速度以恒定速度的点“移动”似乎更快地移动，如果间隔开的距离更慢，则更慢。

“我们已经知道了很长一段时间的反向phi运动，但新模型产生了一个完全新的预测，了解我们如何体验到它，没有人以前看过或测试过，”Reuben Rideaux博士说剑桥大学心理学大学研究员和研究的第一作者。

通过查看它，人类合理地擅长解决移动物体的速度和方向。这是我们如何捕获球，估计深度，或者决定是否安全地过马路。我们通过处理变化的光文变为动议的感知来实现这一点，而且仍然没有理解这种情况的许多方面。

“直接衡量内部发生的事情很难人脑当我们感知运动时，即使是我们最好的医疗技术也无法向我们展示整个制度在工作中。与MotionNet我们有完整的访问权，“Rideaux说。

思考的东西正在以不同的速度移动，而不是真正的速度有时会有灾难性的后果。例如，人们倾向于低估它们在有雾条件下驾驶的速度快，因为暗镜风景似乎比真正慢慢地移动。

研究人员在先前的研究中表明，我们大脑中的神经元偏向缓慢，因此当可见性低时，它们倾向于猜测物体比其实际更慢地移动。

揭示更多关于反向PHI幻觉的一个例子只是Motionnet向我们如何感知运动提供新的见解。充满信心地，人工制度正在以一种非常类似的方式解决视觉问题，研究人员希望能够在目前了解这一部分我们的大脑工作方式中的许多差距。

来自Motionnet的预测需要在生物实验中验证，但研究人员表示，了解大脑的哪个部分关注将节省大量时间。

Rideaux和他的研究共同作者Andrew Welchman博士是剑桥的自适应大脑实验室的一部分，研究人员团队正在研究脑我们在我们周围世界各地的结构的能力潜在的机制。

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