來自北京大學(xué)心理學(xué)系,倫敦大學(xué)學(xué)院,中科院生物物理研究所的研究人員發(fā)表了題為“Neural activities in V1 create a bottom-up saliency map”的文章,證明了人類的初級視皮層可以在視覺信息加工的非常早期階段生成視覺顯著圖,用以引導(dǎo)空間選擇性注意的分布。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)注意理論,相關(guān)成果公布在神經(jīng)科學(xué)著名期刊《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上。
文章的通訊作者是北京大學(xué)機(jī)器感知與智能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室方方教授,第一作者是心理學(xué)系博士生張喜淋。研究合作者包括倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)李兆平教授和中科院生物物理所周天罡副研究員。
對注意機(jī)制的研究可能是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中最受關(guān)注的科學(xué)問題。注意是指心理資源被有選擇性的分配給某些認(rèn)知加工過程,使得這些認(rèn)知過程對信息的加工更加快速準(zhǔn)確。注意對于協(xié)調(diào)各種認(rèn)知加工過程非常重要。人類每一時刻都接受到大量的外界信息,處于被“信息轟炸”的狀態(tài)中。我們有限的心理資源和神經(jīng)資源不可能同時處理這么多的信息,只能選擇性的處理具有高優(yōu)先性的信息而忽視低優(yōu)先性的信息,注意的作用正是體現(xiàn)于此。
在這篇文章中,研究人員結(jié)合心理物理學(xué)、功能性磁共振成像(fMRI)、高密度腦事件相關(guān)電位(ERPs)和計算模型證明了人類的初級視皮層可以在視覺信息加工的非常早期階段(72-74毫秒)生成視覺顯著圖,用以引導(dǎo)空間選擇性注意的分布。該領(lǐng)域中的主流理論是額葉-頂葉網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)注意的生成和調(diào)節(jié),但以往研究混淆了自下而上和自上而下兩種注意過程,該研究通過引入對意識水平的操作來分離這兩種過程,證明了自下而上的注意及其分布(即視覺顯著圖)完全可以由初級視皮層的活動預(yù)測。
這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)注意理論,促使我們重新思考負(fù)責(zé)注意調(diào)控的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這個研究對機(jī)器感知領(lǐng)域也有重要意義,它為復(fù)雜場景中視覺信息加工算法,提供了來自認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的新的理論依據(jù)和約束。(來源:生物通 萬紋)
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