神经科学家确定了大脑如何选择我们(想要)看到的东西

如果你在凌乱的桌子上寻找一个特定的物体——比如一支黄色的铅笔，你的大脑是如何在视觉上定位它的?

卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)神经科学家领导的一个团队首次发现，不同的神经区域是如何交流的，以确定视觉上应该注意什么，忽略什么。这一发现是视觉认知的重大发现，将指导未来对视觉和注意力缺陷障碍的研究。

这项研究发表在《科学》杂志上神经科学杂志，使用不同的大脑成像技术准确地显示了视觉皮层顶叶皮层通过白质连接向彼此发送直接信息，以便明确地挑选出你想看的信息。

“我们已经证明，注意力是一个过程，在视觉信息从眼睛进入大脑，然后再到大脑的其他部分之间存在一对一的映射，”迪特里希人文社会科学学院心理学系博士后、该研究的主要作者亚当·s·格林伯格说。

“视觉世界中有这么多信息，想到你背后有一个知道该注意什么的完整系统，这是很戏剧性的，”CMU心理学教授、使用脑成像研究视觉感知系统的著名专家马琳·贝尔曼(Marlene Behrmann)说。“这些机制表明，你实际上可以驱动视觉系统——你正在以一种智能和聪明的方式引导你自己的感官系统，帮助你在世界上采取行动。”

在这项研究中，研究小组对五名成年人进行了两组实验。他们首先使用了几种不同的大脑功能扫描来识别大脑中负责视觉处理和注意力的区域。其中一项任务是让参与者看着屏幕中央的一个点，同时有六个刺激物围绕着这个点跳舞。第二项任务要求参与者一次对一个刺激做出反应。这些扫描确定了视觉和顶叶皮层的区域。然后，研究人员可以寻找这些区域之间的连接。

实验的第二部分收集了大脑白质连通性的解剖数据，同时在不执行任何任务的情况下对参与者的大脑进行扫描。然后，研究人员将结果与功能实验的结果结合起来，以显示白质纤维是如何从先前确定的区域(视觉皮层和顶叶皮层)跟踪的。结果表明，脑白质连接是系统映射的，这意味着视觉皮层和顶叶皮层对应的视野位置之间存在直接联系。

研究人员使用了一种名为“扩散光谱成像”的技术，这是卡内基梅隆大学和匹兹堡大学首创的一种新程序，用于生成白质连通性的纤维束。这种方法与高分辨率的束成像相结合，为科学家提供了更好的估计大脑区域之间的硬连线连接，并比传统的束成像方法(如通常用于扩散张量成像的方法)提高了准确性。

Behrmann说:“这项与匹兹堡大学的研究人员合作完成的工作利用了一种非常新的、精确的和前沿的方法。”

“因为我们知道训练是可以改变的白质在美国，通过训练，有可能提高过滤不相关或不需要信息的能力，”格林伯格说。

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