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研究表明,人脑以同样的方式处理视觉和声音

2019-07-23 11:35:38 医学研究145℃

  研究表明,人脑以同样的方式处理视觉和声音 2018年4月19日 虽然视觉与声音有很大不同,但乔治敦大学医学中心的神经科学家已经发现,人类大脑学会以同样的方式理解这些刺激。 研究人员说,在一个两步过程中,大脑一个区域的神经元学习刺激的表现形式,另一个区域对输入进行分类,以便赋予它意义 - ;比如首先只看到一辆没有车顶的汽车,然后分析这种刺激,以便将其置于“敞篷车”类别中。类似地,当孩子学习新单词时,首先必须学习新单词,然后在第二步中学会理解单词的不同版本(口音,发音等),由不同成员说出。家人或他们的朋友,都意味着同样的事情,需要分类在一起。 “该方案的计算优势在于它允许大脑容易地在先前的内容上建立以学习新颖的信息”。该研究的高级研究员,Maximilian Riesenhuber博士说,他是乔治城大学医学院神经科学系的教授。研究共同作者包括第一作者,熊江,博士;研究生Mark A. Chevillet;所有乔治城神经科学家,Josef P. Rauschecker博士。 他们的研究发表于Neuron(DOI:10.1016 / j.neuron.2018.03.014),是第一个提供有力证据证明在视力和听力方面的学习遵循类似的原则。 “我们长期以来一直试图理解感官,研究大脑如何代表我们的多感官世界”。 Riesenhuber说。 2007年,研究人员首先描述了人类学习视觉类别的两步模型,现在的新研究表明,大脑似乎在感知方式中使用了相同类型的学习机制。 研究结果还可以帮助科学家设计出恢复感觉缺陷的新方法,共同作者之一的Rauschecker说。 “了解感官如何了解世界可能有助于我们在塑料大脑中设计变通方法”。他说。 “如果一个人不能处理一种感觉形态,比如视力,因为失明,可能会有替代装置允许视觉输入转化为声音。因此,其他感觉大脑中心将处理一种残疾意识。 相关故事研究人员创建了大脑自身免疫系统的新地图.UQ研究可以解释为什么维生素D对大脑健康至关重要婴儿大脑的新地图可能有助于早期诊断自闭症这项研究的16名参与者接受了对猴子通信呼叫进行分类的培训。真实的声音对猴子来说意味着什么,但对人类来说却是陌生的。研究人员根据两个类别的原型将声音划分为两个标有无意义名称的类别:所谓的“咕咕声”。和“谐波拱”。使用听觉变形系统,研究人员能够从原型中创建数千个猴子呼叫组合,包括一些非常相似的呼叫,要求参与者在呼叫之间进行细微区分。学习正确分类小说的声音需要大约六个小时。 在训练之前和之后,从志愿者获得fMRI数据以研究由分类训练诱导的脑中神经元调节的变化。先进的fMRI技术,功能性磁共振成像快速适应(fMRI-RA)和多体素模式分析与常规fMRI和功能连接性分析一起使用。通过这种方式,研究人员能够看到两组不同的变化:左侧听觉皮层中猴子呼叫的表示,以及导致侧前额叶皮质中不同类型呼叫的类别选择性的调整分析。 “在我们的研究中,我们使用四种不同的技术,特别是fMRI-RA和MVPA,独立地和协同地提供收敛的结果。这使我们即使从一小部分样本中也能获得强大的结果。合着者江说。 处理声音需要在声学中进行区分并调整听觉皮层水平的变化,研究人员称这一过程在人类和动物通信系统之间是相同的。使用猴子呼叫而不是人类语音迫使参与者纯粹基于声学而不是意义来对声音进行分类。 “在进化水平上,人类和动物需要了解谁是朋友,谁是敌人,视觉和声音是这些判断的组成部分,” Riesenhuber说。 来源:HTTPS://gumc.georgetown.edu/

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