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金皇朝平台主管:颞下皮层的大脑区域是区分熊和椅子的关键。
浏览: 发布日期:2019-03-19

随着视觉信息通过视网膜流入大脑,视觉皮层将感官输入转化为连贯的感知。。 神经科学家长期以来一直认为视觉皮层的一部分,称为颞下皮层,对于识别个体物体的关键任务是必要的,但是证据并不确定。。

在一项新的研究中,麻省理工学院的神经科学家发现了清晰的证据,证明信息技术皮层对于物体识别确实是必要的。 他们还发现该区域的一个子集负责区分不同的物体。

此外,研究人员开发了一个计算模型,描述了这些神经元如何将视觉输入转化为物体的心理表征研究人员计划继续改进他们的模型,并结合来自较小神经元群体的新实验数据,希望通过激活特定的神经元活动序列来开发在人脑中产生视觉感知的方法 他们希望这些模型最终将有助于指导脑-机接口的发展,这种接口可以用于在盲人眼中生成图像等应用。

麻省理工学院大脑和认知科学系主任詹姆斯·迪卡罗说:“我们不知道这是否可行,但这是朝着我们正在考虑的应用方向迈出的一步。迪卡洛夫说:“这是朝着这个方向迈出的一步。”。“麦戈文大脑研究所成员,新研究的资深作者。

麦戈文研究所博士后里什·拉贾林汉姆是这篇论文的主要金皇朝平台作者,这篇论文发表在3月13日的《神经元》杂志上。“。

辨别物体

除了它在物体识别中的假设作用外,信息技术皮层还包含优先响应面部的神经元“斑块”。自20世纪60年代以来,神经科学家发现,在识别非面部物体时,对信息技术皮层的损伤可能会导致损伤,但是很难准确确定信息技术皮层对这项任务的重要性。

麻省理工学院的团队通过选择性地关闭大脑皮层非常小区域的神经活动,然后测量损伤如何影响物体识别任务,开始发现更多关于信息技术大脑皮层在物体识别中作用的具体证据。在训练辨别大象、熊和椅子等物体的动物中,他们用一种叫做肌肉素的药物暂时关闭直径约2mm的子区域。每个子区域约占整个信息技术皮层的5 %。

这些实验代表了研究人员第一次能够在测量大量对象识别行为的同时使信息技术皮层的这些小区域保持沉默,这表明信息技术皮层不仅是区分对象所必需的,而且还被划分为处理对象识别的不同元素的区域。

研究人员发现,让这些微小的斑块保持沉默会显著削弱动物辨别某些物体的能力。例如,一个次区域可能涉及区分椅子和汽车,而不是狗的椅子。每个区域涉及研究者测试的25 %到30 %的任务,彼此靠近的区域在功能上往往有更多的重叠,而彼此远离的区域几乎没有重叠。

“我们可能想象它是一个完全混合的神经元海,除了这些“面部斑块”岛。”。但我们发现,许多其他研究指出,整个地区都有一个大规模的组织,”拉杰林海姆说。“。

研究人员表示,很难对这些区域的每个反应特征进行分类。这些区域并不特定于像狗这样的对象,也不容易描述像曲线这样的视觉特征。

拉吉林汉姆说:“这样说是不正确的,因为我们已经观察到当神经元受到抑制时,辨别汽车的缺陷。这是“汽车神经元”。”“恰恰相反,该单元响应的是一个我们无法解释的功能,这对汽车识别非常有用。这个实验室和其他实验室已经做了一些工作来证明神经元对输入图像的复杂非线性特征有反应。你不能说它是一条曲线、一条直线或一张脸,但它是一个视觉特征,特别有助于支持这一特定任务。”

国家眼科研究所首席研究员贝维尔·康威说,这项新研究在回答关于信息技术皮层神经活动如何产生行为的关键问题方面取得了重大进展。

「这份文件证明不同地区的资讯科技封锁活动在视觉辨别方面有不同的选择性缺陷,从而为加深我们对这种联系的理解迈出了重要的一步。」。这项工作不仅提高了我们对神经活动和行为之间因果关系的理解,也提高了我们对信息技术功能组织的理解:如何安排大脑,”康威说,他没有参与这项研究。

脑-计算机接口

实验结果与迪卡洛夫、拉杰灵汉姆和其他人在实验室使用的计算模型相一致,以解释信息技术是如何改变的。

将这种输入传递到人脑的技术可以产生新的策略来帮助盲人看到某些物体。。。"

“这仍然是一个梦,但是有一天这个梦会得到这种工作所建立的模型的支持。。。

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