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发布时间:2019-06-05        浏览次数: 次        
c?复杂光流运动视觉错觉是咋回事?中国科学家解开谜团--人民健康网--人民网
先做个小实验,请你盯着下图中心的黑点,然后将头靠近(或远离)画面,你发现了什么?是否有两个圆环在动!这是咋回事呢?  眼见为实,是我们观察世界和事实判断的重要标准。然而,“看见”并非如此简单,这个过程实际上包蕴了极其复杂的神经网络以及海量的神经运算过程,在这个过程中大脑真的会“欺诈”我们。中科院神经科学研究所王伟、顾勇团队首次揭示了复杂光流运动视觉错觉在灵长类背侧视觉通路中两个重要运动信息处理脑区(MT和MSTd脑区)中的神经信息整合编码机制。2月19日,该成果以《随着光流:真实光流运动向错觉光流运动转换的脑神经机制》为题在线发表于《神经科学杂志》,揭开了视觉错觉的冰山一角。  视觉错觉是真实感知觉  人类在自然生活中,由于视觉刺激和场景的不同,以及生理上和心理上的差异,会自觉和不自觉地感知到运动、形状、颜色、大小位置等各种各样的视觉错觉,Pinna旋转视觉错觉就是著名的复杂光流运动旋转错觉。虽然Pinna错觉广为人知,但它在大脑中是如何产生的脑神经编码机制迄今不清楚。  一直以来,视觉错觉令人着迷的特别性和丰富性激发了科学家们强烈的好奇心和持之以恒研究热情。王伟告诉记者:“视觉错觉其实是一种真实的感知觉,它反映的是人视网膜物理(光)输入和大脑视皮层感知之间的不一致,是人类大脑通过复杂的脑区之间的相互作用和海量神经运算而产生的。但是视觉错觉在大脑中的神经编码机制,尚不清楚,香港正挂挂牌。”  猕猴也能感知运动错觉  在研究中,王伟、顾勇团队通过使用心理物理和单个神经元电生理记录技术手段,在精确控制Pinna图形刺激参数的条件下,详细研究了各类复杂光流运动,从真实向错觉转化发生事件过程中的运动信息脑神经整合机制。  在心理物理实验中,课题组第一揭示了猕猴和人一样,也能感知到Pinna运动错觉。“我们在猕猴背侧视觉通路中两个编码视觉运动信息的高级脑区进行单细胞电生理记录,结果表明背侧内颞上区脑区(MSTd)神经元可以等价地表征真实和错觉的复杂光流运动,并且这两类光流运动信息都是通过大范畴视野内整合其前级中颞区脑区(MT)编码局部运动信号的输入而产生得来的。”王伟介绍,“进一步研究表明,各种复杂光流运动错觉在背侧内颞上区脑区神经元中的表征需要花费更多的神经整合时间。”  神经信息整合编码机制  什么是“光流运动”?论文第一作者罗俊翔博士生解释说,当人或动物在自然环境中运动时,周边的事物相对于人和动物会产生一系列扩张、收缩、或者旋转等复杂运动形式,这类运动形式被称为“光流运动”。人和动物视觉系统对光流运动的编码和感知,能够帮助其判定自身的运动状态,并协助其定位和导航。  研究发现,MSTd脑区中编码特异性真实光流运动的神经元也能够编码相对应的视觉错觉光流运动,包括旋转,收缩,扩张等运动。和真实运动一样,光流运动视觉错觉也是通过整合相应的前级输入神经元所编码的局部视觉运动信号而产生的,而光流运动视觉错觉需要通过更长的神经整合时间来完成从局部到整体的视觉表征。  该研究揭示了复杂光流运动视觉错觉在背侧视觉通路MT和MSTd脑区中的神经信息整合编码机制。王伟表示,这项研究的意义就在于“探索真实和错觉之间的关系以及错觉在大脑中产生的脑机制,为人们深入解读大脑秘密提供了一个重要窗口。”  视觉错觉现象是好是坏  中科院神经科学研究所尹家鹏认为,由于视觉错觉图形在自然界条件下极少存在,一般也不会影响人们的生活,九龙图库看图区大全,因此这种现象并没有好坏的属性,它只是视觉系统基本运作方式的本能体现。  尹家鹏介绍,视觉错觉现象的应用涉及人们生活、艺术、建筑设计的方方面面。如果一个人的身材比较胖,他可以穿竖条纹的衣服来使自己显得更“瘦”一些,一些室内设计师根据运动错觉效应和空间透视等原理将室内设计得更加具有空间感。还有一些艺术家使用大量的错觉轮廓图形来使自己的作品更加具有视觉冲击力。“在人工智能领域,特别是当前的无人驾驶的交通工具对视觉识别技术的精度要求会越来越高,该研究或许能为此提供相关的研究思路和启发。”(据科技日报 中科院神经科学研究所供图)