我看到的是什么,我想象的是什么-研究发现视觉

- 编辑:大众自然网 -

我看到的是什么,我想象的是什么-研究发现视觉

南卡罗来纳医科大学的研究人员在《当代生物学》上报告说,大脑使用类似的视觉区域来进行心理意象和视觉,但是它使用低层次的视觉区域在心理意象和视觉上不如视觉精确。

这些发现通过改进心理意象和视觉的研究方法,为该领域增加了知识。长期来看,它可以应用于影响心理意象的心理健康障碍,如创伤后应激障碍。创伤后应激障碍的一个症状是侵入性的视觉提醒创伤事件。如果能够更好地了解这些侵入性想法背后的神经功能,或许就能开发出更好的PTSD治疗方法。

这项研究是由神经科学系副教授托马斯·p·纳塞拉里斯博士领导的MUSC研究小组进行的。Naselaris团队的这一发现有助于回答一个古老的问题,即心理意象和视觉之间的关系。

“我们知道,心理意象在某些方面与视觉非常相似,但不可能完全相同,”纳塞拉里斯解释说。“我们特别想知道它在哪些方面不同。”

为了探究这个问题,研究人员使用了一种被称为机器学习和机器视觉洞察力的人工智能,它使用计算机来查看和处理图像。

“有一个类似大脑的人工系统,一个神经网络,可以合成图像,”Naselaris解释说。“它就像一个合成图像的生物网络。”

Naselaris团队训练这个网络看图像,然后让计算机想象图像。网络的每个部分就像大脑中的一组神经元。网络或神经元的每一层在视觉和心理意象方面都有不同的功能。

为了验证这些网络是否与大脑功能相似,研究人员进行了一项核磁共振成像研究,看看哪些大脑区域会被心理意象或视觉激活。

在核磁共振成像中,参与者观看屏幕上的图像,并被要求想象屏幕上不同位置的图像。核磁共振成像使研究人员能够确定当参与者看到有生命和无生命的物体时,大脑的哪些部分是活跃的,哪些部分是安静的。

一旦这些大脑区域被绘制出来,研究人员将计算机模型的结果与人脑功能进行比较。

他们发现计算机和人脑的功能相似。从眼睛的视网膜到初级视觉皮层及以上的大脑区域都被视觉和心理意象激活。然而,在心理意象中,大脑从眼睛到视觉皮层的激活不那么精确,在某种意义上是弥漫性的。这与神经网络很相似。在计算机视觉中,代表视网膜和视觉皮层的低级区域有精确的激活。有了心理意象,这种精确的激活就会扩散开来。在视觉皮层以外的大脑区域,视觉和心理意象的大脑或神经网络的激活是相似的。区别在于从视网膜到视觉皮层的大脑所发生的变化。

“当你在想象的时候,大脑活动是不那么精确的,”Naselaris说。“它不太注重细节,这意味着你在精神意象中体验到的这种模糊性和模糊性是基于大脑活动的。”

Naselaris希望这些发现和计算神经科学的发展将导致更好地理解心理健康问题。

模糊的梦一样的意象状态帮助我们区分我们的清醒和做梦的时刻。对PTSD患者来说,创伤性事件的侵入性影像会使他们变得虚弱,感觉就像现实一样。通过理解心理意象是如何工作的,科学家可以更好地理解以心理意象中断为特征的精神疾病。

“当人们对创伤性事件,比如创伤后应激障碍,有一种想法是心理意象失调,”Naselaris解释说。“你的大脑中有某种系统阻止你产生创伤性事件的真实生动的图像。”

更好地理解这在创伤后应激障碍中是如何起作用的,可以为其他以心理意象中断为特征的心理健康问题提供见解,比如精神分裂症。

“这是一个非常长期的过程,”Naselaris澄清道。

目前,Naselaris专注于精神意象是如何工作的,需要做更多的研究来解决它与精神健康的联系。

这项研究的一个局限是无法完全重现参与者在实验中想象出来的心理画面。将大脑活动转换成可视的心理图像的方法正在发展中。

这项研究不仅探索了可见和想象图像的神经基础,而且为改善人工智能的研究奠定了基础。

纳塞拉里斯说:“大脑与机器所做的事情的不同程度,为我们提供了一些关于大脑与机器差异的重要线索。”“理想情况下,它们可以为机器学习指明一个方向,让机器学习更像大脑。”