当熟悉的物体变得模糊时,大脑是如何感知它们的

为什么我们的大脑仍然能感知熟悉的物体,即使它们变得模糊?
我们可以感知熟悉的物体,即使它们变得模糊(A)。在反复遇到物体后,初级视觉皮层中的一个神经元子集对低对比度的视觉刺激表现出强烈的反应。这些低对比度偏好的神经元在很大程度上有助于低对比度的视觉信息表示,确保对熟悉物体的对比度变化的一致感知(B)

来自NIPS的研究人员探索了大脑神经元机制,这种机制允许感知熟悉的图像,即使它们是模糊的。他们发现,在重复经历视觉定向识别任务后,对低对比度视觉刺激做出反应的神经元数量比对高对比度视觉刺激做出反应的神经元数量有所增加。这些神经元在正确选择实验中表现出比错误选择实验更强的活动。这些神经元有效地代表低对比度刺激。因此,V1活动中的低对比度偏好可能有助于改善低对比度视觉辨别。

物体的外观经常会发生变化。例如,在昏暗的夜晚或大雾中,物体的对比度会降低,很难区分它们。然而,在反复遇到特定的物体后,即使它们变得模糊,大脑也能识别出来。对低对比度熟悉物体的感知的确切机制仍然未知。

(V1)是大脑皮层中专门处理基本视觉信息的区域,视觉反应被认为直接反映了外界输入的强度。因此,高对比度视觉引起强烈的反应,反之亦然。

在这项研究中,Rie Kimura和Yumiko Yoshimura发现,在大鼠中,在重复经历后,优先对低对比度刺激做出反应的V1神经元数量增加。在这些神经元中,低对比度的视觉刺激会引起更强的反应,而高对比度的视觉刺激会引起更弱的反应。当大鼠正确地感知低对比度的熟悉物时,这些低对比度偏好神经元表现出更明显的活动.年首次报道科学的进步V1中的低对比度偏好以一种依赖于经验的方式得到加强,从而很好地代表低对比度视觉信息。这种机制可能有助于对熟悉物体的感知,即使它们是不清楚的。

木村说:“这种灵活的信息表示可以使人们在任何对比下对熟悉物体的感知保持一致。”我们大脑的灵活性使我们的感觉有效,尽管你可能没有意识到这一点。一个人工神经网络模型可以复制人类的感觉通过合并不仅仅偏好对比度的神经元,但也是低对比度偏好的神经元这是这项研究的主要重点。”


进一步探索

户外阅读的好处

更多信息:木村Rie,学习后初级视觉皮层中低对比偏好神经元对信息表征的贡献,科学的进步(2021)。DOI: 10.1126 / sciadv.abj9976www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj9976
期刊信息: 科学的进步

国家生理科学研究所提供
引用:当熟悉的物体变得模糊时,大脑如何感知它们(2021,11月26日)检索于2022年5月25日//www.pyrotek-europe.com/news/2021-11-brain-familiar-indistinct.html
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