新華社上海３月３０日電（記者 王琳琳）人眼像一臺(tái)高清相機(jī)，既能看到輪廓、更能分辨細(xì)節(jié)。我們的眼睛如何實(shí)現(xiàn)“高清成像”？經(jīng)過10年研究，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心王偉課題組發(fā)現(xiàn)了大腦處理“精細(xì)視覺”的新機(jī)制。
該成果３０日在線發(fā)表于國(guó)際神經(jīng)科學(xué)頂級(jí)期刊《神經(jīng)元》上，是中科院神經(jīng)科學(xué)研究所繼體細(xì)胞克隆猴成果發(fā)布后的又一項(xiàng)重要科研突破。
視覺，是腦高級(jí)認(rèn)知功能的基礎(chǔ)。靈長(zhǎng)類動(dòng)物的視覺系統(tǒng)是一個(gè)由不同等級(jí)視覺腦區(qū)組成的超級(jí)復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從眼睛開始，由視網(wǎng)膜把外界的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成神經(jīng)電信號(hào)傳遞到大腦中。
前人對(duì)不同等級(jí)腦區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，初級(jí)視覺腦區(qū)擅長(zhǎng)處理局部細(xì)節(jié)信息，視覺分辨率極高；高級(jí)視覺腦區(qū)擅長(zhǎng)整合大視野內(nèi)的信息，但視覺分辨率低。然而，人眼為何能在超大視野中依然高清分辨每個(gè)細(xì)節(jié)？這背后的原因一直是科學(xué)界的未解之謎。
10年來，通過對(duì)模型動(dòng)物獼猴初級(jí)和中級(jí)視覺腦區(qū)單細(xì)胞神經(jīng)元和神經(jīng)元集群的研究，王偉課題組發(fā)現(xiàn)，中級(jí)視覺腦區(qū)有一些神經(jīng)元集群具有超高細(xì)節(jié)分辨能力，可以為高級(jí)腦區(qū)提供精細(xì)視覺輸入，進(jìn)而提升高級(jí)腦區(qū)的視覺分辨率。還有一些神經(jīng)元集群，能以更快的速度處理整體信息。
“這為人類‘先整體后細(xì)節(jié)’的視覺經(jīng)驗(yàn)提供了直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)和生理基礎(chǔ)，也說明中級(jí)視覺腦區(qū)在整體和局部視覺信息的編碼上發(fā)揮了承上啟下的‘橋梁’作用。”王偉說。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該研究回答了視覺科學(xué)的一個(gè)重大基礎(chǔ)問題，為建立更加新型的視覺大腦工作模型、優(yōu)化計(jì)算機(jī)視覺和類腦人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供了新的理論依據(jù)和指導(dǎo)。
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