运动信息提供了重要的视觉线索

大多数研究使用图片来探索大脑是如何构建我们“看到”的东西的，但是，我们并不是生活在一个静态的世界里。运动线索提供了丰富的未开发信息来源，有助于理解大脑如何对物体进行分类。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)与美国国家心理健康研究所(National Institute of Mental Health)的研究人员合作开展的一项新研究，利用神经成像技术来了解大脑是如何记录动画和静态图像的。该研究结果发表在1月25日的《科学》杂志上神经科学杂志．

“当我们谈论图像是如何处理的大脑在美国，我们传统上谈论两种途径——一种是检查对象是什么，另一种是关注如何与对象互动，”卡内基梅隆大学心理学系博士候选人索菲亚·罗伯特说。罗伯特是这项研究的第一作者。“产生这一理论的工作主要集中在图片上，即我们日常生活中所看到的定格。”

运动是提供物体信息的重要刺激。以前的工作涉及运动，但主要涉及到人体运动．罗伯特和她的同事们想把这两个领域结合起来，比较大脑是如何处理静态图像和动态视频中的物体的。

美国国家心理健康研究所的研究员、该论文的资深作者玛丽亚姆·瓦齐里-普什卡姆说:“关于一个物体的运动方式，就有很多信息。”“在这项研究中，我们想看看人们通过运动解读物体的能力有多强，以及是什么大脑区域被用来提取这些信息。”

在这项研究中，该团队开发了简短的动画，捕捉运动物体的轮廓，用圆点描绘。在视频中，物体在一串大小相同的点中运动。研究中的视频涵盖了六个对象类别:人类、哺乳动物、爬行动物、工具、球和摆/秋千。

该团队要求430名参与者在每个视频中识别物体。他们发现，即使在没有形状、颜色或其他东西的情况下，参与者也能准确地识别出76%的物体视觉线索．

瓦齐里-普什卡姆说:“人们根据运动模式识别物体的能力令人吃惊。”“只要你看到视频，你就看到了这个物体。”

研究小组在15名参与者中重复了这项研究，他们在接受功能磁共振成像扫描的同时观看了材料。研究人员向参与者展示了六个识别度最高的物体视频(准确率为96%)和相应的同一物体的静止图像。

研究人员通过扫描来识别在观看静态和动态物体时大脑中激活的区域。他们的工作集中在大脑中负责感觉知觉的多个区域。

他们的研究结果支持了过去关于大脑如何处理视觉数据的发现，但通过揭示处理静态和动画图像的区域重叠并包含被研究的大脑多个区域，它扩展了这些研究。此外，研究小组还发现，在扫描过程中，大脑中与物体分类无关的新区域是活跃的。

“这不仅仅是形式或运动，”罗伯特说。“大脑天生就会从环境中获取尽可能多的信息，以优化分类物体的速度和准确性。”

这项工作为研究人员介绍了一种工具，用于研究人类大脑每天如何处理复杂的信息，这可能有益于许多不同的学科。从医疗保健的角度来看，它可以被临床医生用于研究社会感知有困难的人群，比如自闭症。它还可以帮助研究人员开发算法，教人工智能如何与人类互动，帮助它们像人一样“看”世界。

瓦齐里-普什卡姆说:“这仅仅是个开始。运动中蕴含着一个宝库信息这可以用于许多不同的领域。”

罗伯特和瓦齐里-普什卡姆与国家心理健康研究所已故的莱斯利·g·Ungerleider一起参与了这个名为“由动态和静态视觉输入驱动的对象类别表示”的项目。