视觉皮层的反馈活动对于物体的感知是必要的

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资料来源:CC0 Public Domain

视觉的一个重要功能是将相关的人物从不相关的背景中分离出来。视觉刺激驱动从低水平到高水平视觉大脑区域的级联神经活动。较高的区域也向较低的区域提供反馈,在那里,数字比背景引起更多的活动,就好像大脑中的数字被突出显示出额外的活动。荷兰神经科学研究所(NIN)的研究人员现在已经表明,反馈会导致低水平区域的额外神经元活动,而这种额外活动对于图形-地面知觉至关重要。研究结果发表在科学的进步6月30日。

用光线让大脑安静下来,改变感知

,也被称为V1,是第一个接收信号的大脑皮层区域从眼睛发出,并将信息发送到“更高”的大脑区域进行进一步处理。由Pieter Roelfsema和Matthew Self领导的研究小组使用了光遗传学,一种利用光来静音的技术在经过训练的小鼠中检测到V1

干扰大脑区域之间的对话可以使物体隐形

至关重要的是,研究人员只沉默了V1的反应的后期,允许V1将视觉信息传递到更高的区域,但防止了从更高的区域回到V1。结果是戏剧性的,令人惊讶的:“当我们允许V1激活更高的区域,但限制反馈时,老鼠只检测到简单的刺激,而不是复杂背景的刺激。这表明对V1的反馈对于图形-地面分离是必要的。”该项目的首席研究员Lisa Kirchberger解释道。

小鼠初级视觉皮层中的神经元如何在不相关的背景下感知和检测行为相关的图形。图片来源:Lisa Kirchberger, Matthew Self, Pieter Roelfsema,荷兰神经科学研究所

研究人员随后抑制了高级视觉区域的活动,发现它减少了由数字引起的增强活动。“结果表明,高级视觉区域以反馈的形式将有关物体的信息发送回V1。V1和更高的区域参与对话,如果我们通过沉默V1来中断对话,我们就可以使物体隐形。”

这篇论文代表着我们在理解反馈和持续的神经活动在让我们看到世界方面所起的作用方面向前迈出了一大步。老鼠的视觉系统与人类非常相似,这些结果可能会帮助我们理解当视觉系统出错时会发生什么,比如精神分裂症等疾病中出现的幻觉和视觉扭曲。

更多信息:L. Kirchberger el . al.,“反复加工对小鼠图形-地面知觉的重要作用”,科学的进步(2021)。Advances.sciencemag.org/lookup ... .1126/sciadv.abe1833

期刊信息: 科学的进步

荷兰神经科学研究所提供
引用:视觉皮层中的反馈活动对于物体的感知是必要的(2021,6月30日),检索自2023年2月20日//www.puressens.com/news/2021-06-feedback-visual-cortex-perception.html
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