在大脑中映射物体

研究发现，对特定类别物体做出反应的大脑区域由编码这些物体视觉特征的小神经元簇组成。

识别环境中的物体的能力是由大脑整合和处理大量视觉信息的能力来调节的。日本理研脑科学研究所Takayuki Sato和Manabu Tanifuji领导的研究小组现在发现，在猕猴身上，这种非凡的能力是由前下颞叶(IT)皮层的马赛克状结构支持的，在那里，局部神经元集群以有组织的层次编码不同的视觉特征。

两种相互竞争的模型被提出来解释灵长类动物大脑区域的功能组织，这些区域是物体识别的基础。一个模型指出，离散的大脑“模块”处理来自特定类别的刺激，如面部，物体识别来自模块之间的交流。另一个模型假设视觉皮层提取通用特征，然后组合这些特征来识别特定的对象。由于这两种模型都是基于与神经活动相关的代谢变化所产生的功能信号的测量，而不是对神经元的测量神经活动本身，精确的底层机制负责对象识别仍不清楚。

为了解决这个争论，研究人员进行了密集的电生理测绘神经活动在麻醉猕猴暴露在一系列不同物体类别的彩色图像中:脸、手、身体、食物和各种其他物体。佐藤和他的同事直接记录了前IT皮层多个位置的神经元活动，这使他们能够追踪对特定物体类别做出反应的神经元的位置。

研究小组发现，一些区域对脸的反应最好，而另一些区域对猴子的身体反应最差(图1)。虽然也有一些区域对脸的反应最差，但似乎没有一个区域对手、食物或制造品有优先反应。

有趣的是，一个区域内的小神经元群似乎对不同的面部特征有选择性，对人类和猴子的脸、混乱的脸和正常的脸有不同的反应。这表明，前IT皮层中对物体类别具有选择性的区域由对特定视觉特征具有选择性的较小规模的神经元集群组成。

“编码的皮质马赛克视觉信息似乎是有效的功能结构，其中对象类别信息和有关组成特征的信息在大脑的有限空间内得到了表示，”佐藤解释道。“这也可能是大脑以其他感官方式组织信息的方式，比如听觉。”如果这一结果也适用于人类，那么它们可能会对物体的视觉识别和语言的发展提供深入的了解。