研究人员已经确定了人们如何发生视觉处理崩溃的瓶颈

医学2020-11-10 08:02:44
导读华盛顿-乔治敦大学的神经科学家说,他们已经确定了人们如何发生视觉处理崩溃,即前馈和反馈信号的瓶颈,可能导致我们无法自觉地意识到大脑

华盛顿-乔治敦大学的神经科学家说,他们已经确定了人们如何发生“视觉处理崩溃”,即前馈和反馈信号的瓶颈,可能导致我们无法自觉地意识到大脑识别出的刺激。

在视觉杂志(DOI 10.1167 / 19.12.20)中,研究人员描述了当大脑被要求处理更多信息而无法处理时,会发生什么。他们将这种现象称为“视觉处理崩溃”,是因为忙于处理一个图像的神经元被要求过快地处理另一个图像,然后一个或两个图像都没有达到意识。

该研究的高级研究员,神经科学家马克西米利安·里森哈伯(Maximilian Riesenhuber)博士说:“先前的研究表明,即使人脑每秒可以处理多达70张图像,人们也很难检测到时间上很近的物体。”乔治敦大学医学中心神经科学教授。“我们的研究显示了视觉系统的特定局限性,并解释了为什么我们的意识无法跟上。当有人告诉您他们没有看到混乱情况下发生的事情时,也许他们做到了,但是他们不知道他们做到了”。

该研究为以下理论提供了证据:瓶颈可能发生在视觉刺激的神经元途径中。该路径始于大脑的后部,并向前延伸,迅速将视觉信号处理到额叶皮层(“前馈”),然后将它们再次发送回最初在其中处理过刺激的区域(“反馈”) 。

Riesenhuber解释说:“反馈波对于参与者真正意识到他们的大脑在“前馈”传递过程中所处理的刺激似乎至关重要。

这项研究包括一系列脑电图实验,其中参与者以每秒12个的速率查看短时流式传输给他们的自然场景的图像,并回答了包含动物的图像数量以及动物是什么。

Riesenhuber解释说,当在完成第一幅图像所需的前馈和反馈循环之前,用第二幅图像再次刺激大脑后部时,就会发生视觉处理崩溃。

研究人员说,他们的结论不仅与大脑处理能力的能力限制方式,时间和地点可能出现有关,而且涉及从意识到学习和注意的后果。

该研究的主要作者雅各布·G·马丁(Jacob G. Martin)解释说:“除了引入一种解释缺乏认识的根本原因的理论外,我们的研究还显示了如何避免神经元信号'崩溃'并提高认识。”“当我们通过实验减少两种刺激的前馈和反馈部分之间的干扰时,我们观察到了改进的检测和分类性能。”

他补充说:“这些发现令人兴奋,因为它们可能导致加速人类认知加工和学习的新颖方法。”

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