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科学家发现大脑视觉处理新机制,脑视觉原理有道理

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最近,新华社报道了一篇关于“人眼像一台高清相机,既能看到轮廓、更能分辨细节”的文章。争对我们的眼睛如何实现“高清成像”的问题,经过10年研究,中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心王伟课题组发现了大脑处理“精细视觉”的新机制。


该成果于30日在线发表于国际神经科学顶级期刊《神经元》上,是继中科院神经科学研究所的体细胞克隆猴成果发布后的又一项重要科研突破。


视觉,是脑高级认知功能的基础。灵长类动物的视觉系统是一个由不同等级视觉脑区组成的超级复杂神经网络系统,从眼睛开始,由视网膜把外界的光信号转换成神经电信号传递到大脑中。


前人对不同等级脑区的研究发现,初级视觉脑区擅长处理局部细节信息,视觉分辨率极高;高级视觉脑区则擅长整合大视野内的信息,但视觉分辨率低。然而,人眼为何能在超大视野中依然高清分辨每个细节?其原因一直是科学界的未解之谜。


通过这10年来对模型动物猕猴的初级和中级视觉脑区单细胞神经元和神经元集群的研究,王伟课题组发现,中级视觉脑区有一些神经元集群具有超高细节分辨能力,可以为高级脑区提供精细视觉输入,进而提升高级脑区的视觉分辨率。还有一些神经元集群,能以更快的速度处理整体信息。


“这为人类‘先整体后细节’的视觉经验提供了直接实验证据和生理基础,也说明中级视觉脑区在整体和局部视觉信息的编码上发挥了承上启下的‘桥梁’作用。”王伟说。


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