“视若无睹”究竟为啥?科学家有了最新发现

未知 2022-05-16 14:56

“视若无睹”究竟为啥?科学家有了最新发现 

认识如同海面上漂浮的冰山,人们能看到的其实只是很小一部分,而绝大部分则藏在了深海。

前不久,中国科学院深圳先进技能研讨院脑认知与脑疾病研讨所戴辑团队,提醒了视觉感知从无认识到认识下,再到认识上出现过程中,大脑各区域神经信号的动态改变特征,然后增进了对认识构成的神经生物学基础的了解。该效果论文已于近期发表于学术期刊《创新》(The Innovation)。

视觉感知从无认识到认识下再到认识上出现过程中大脑的动态改变示意图。 研讨团队供图

作为论文通讯作者,戴辑说,长期以来,了解认识的生物学基础是一个巨大的科学应战。在生物学层面,认识研讨可分为两个主要方向:一个是研讨大脑构成清醒、昏迷等全体认识状况的神经基础;另一个是研讨感感觉层面的认识,如人们眼睛所看到的景象,在经由视觉体系传入大脑之后,是怎么让人们产生认识上的视觉感知的。

然而,眼睛“见”到,并不等于认识“感知”到,“视若无睹”的现象也时常产生。这种经过视觉体系加工,却不能构成视觉感知的信息就称为“认识下”的视觉信息,而成功构成视觉感知的信息,则称为“认识上”信息。

研讨人员发现,在试验条件下,使用双眼竞争的接连闪耀按捺范式,能够调控视觉输入是进入认识下仍是认识上加工。例如,给左眼出现激烈的快速闪耀马赛克影响,一起给右眼出现亮度较低的物体图画,能够给人造成在感感觉上完全“看”不到物体的现象,此刻即为“认识下”的感知;只有当右眼的图案亮度增加到必定程度之后,人才能逐步看到右侧物体的存在,此刻才构成“认识上”的感知。

那么,视觉感知在从认识下,逐步出现到认识上的过程中,大脑的神经信号是怎么改变的呢?

研讨人员使用接连闪耀按捺范式,通过颅内电生理技能结合机器学习的剖析办法,清晰地描绘了这一改变过程。结果发现,在从无影响到认识下转化的过程中,全脑的功用衔接强度是增强的,而从认识下到认识上的转化则是削弱的。

“这表明,大脑在构成感知认识的过程中,需要增强全脑的同步性。而在认识构成之后,则不需要再维持全脑的高同步性。”戴辑说。

他告知记者,为了从海量的全脑标准颅内电生理信号中发掘出导致不同认识状况转化的关键信息,一起避免先验假设的误导,研讨团队引入了机器学习,通过数据驱动的办法来发掘不同认识阶段的信号特征。

研讨发现,在从无认识到认识下的转化中,起主要作用的是额叶-顶叶联合区,以及部分的颞叶/枕叶区,而在从认识下到认识上的转化过程中,主导的则是额叶区和颞叶区。此外,在这两次状况转化中,有9个脑区的数值指针在第2次转化中明显高于第一次,表明这些脑区在认识的出现过程中扮演关键作用,而且这些脑区在分布上构成了一个以颞上回-颞上沟为中心的集群。

此外,戴辑团队研讨剖析了42个颅内电生理信号特征,发现相对能谱功率和方差在所有频段信号,及两次认识状况转化中都展现了相对较高的特征重要性。研讨人员推测,这些特征或许能够用作临床上检测认识状况的生理符号。

该研讨效果综合运用认识调制接连闪耀按捺范式、大规模的颅内脑电记录技能及基于机器学习的剖析办法,提醒了视觉认识出现过程中全脑标准的神经信号改变特征,指出主导不同认识状况转化的关键脑区以及脑电信号中的关键特征。

“我们的结论在部分契合经典的认识理论的一起,也对过往的一些试验和理论研讨提出了新的应战,然后有望促进新的认识理论构成,助力科学界了解‘认识的生物学根源’的终极问题。”戴辑说。

 

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