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念显瘦?穿竖条纹!科研职员探索猕猴揭秘视觉错觉产活力制

gecimao 发表于 2019-03-13 20:59 | 查看: | 回复:

  视觉错觉,对于大脑来说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计算而产生的。

  Pinna旋转视觉错觉就是一种涉及旋转运动的错觉。当人注视图片中心黑点,头部靠近(或远离)屏幕时,会很明显地感受到两个圆环在分别以逆时针和顺时针(或顺时针和逆时针)方向旋转,但事实上圆环本身并没有任何物理移动。

  这种整体运动视觉错觉感知的强弱,与构成图形的局部细节密切相关。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。2月19日,《神经科学杂志》期刊在线发表了题为《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》的研究论文。

  科研人员发现灵长类负责编码真实旋转运动的内颞上区(MST)也能够编码错觉旋转运动,该探索性工作研究了真实光流运动向错觉光流运动转化的脑神经生理机制,帮助人们更好地理解视觉信息在不同等级脑区之间的传递过程以及从局部到整体的视觉信息整合的加工原理。

  该研究由中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室和中科院灵长类神经生物学重点实验室视知觉脑机制研究组完成。

  当人往前走时,会感觉周边景物在扩张变大,往后退时,则会感觉周边景物在收缩变小,这就是视觉光流运动。

  光流运动的视觉错觉包括旋转错觉,收缩和扩张错觉以及螺旋运动错觉。结合心理物理实验和脑功能核磁成像技术,该研究组通过与同一研究所其它课题组的前期合作,首先揭示了旋转运动错觉的表征区域问题,他们发现编码真实旋转运动的人内颞上区也能够编码错觉旋转运动。

  科研人员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错觉刺激参数的条件下,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,他们首先揭示了猕猴和人一样,也能感知到Pinna运动错觉。

  科研人员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,背侧内颞上区(MSTd)和中颞区(MT)进行单细胞电生理记录,结果表明背侧内颞上区神经元可以等价地表征真实的和错觉的复杂光流运动。进一步的研究表明,各种复杂光流运动错觉在背侧内颞上区神经元中的表征需要花费更多的神经整合时间。

  对此,中科院神经科学研究所博士后尹家鹏介绍,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,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。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。一些室内设计师运用错觉效应和空间透视等原理将室内设计的更加具有空间感。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。

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