当熟悉的物体变得模糊时大脑如何感知它们

NIPS 的研究人员探索了大脑神经元机制，即使它们模糊不清，也可以感知熟悉的图像。他们发现，在重复经历后执行视觉方向辨别任务的大鼠中，对低对比度而不是高对比度视觉刺激做出反应的神经元数量有所增加。这些神经元在正确选择中表现出比错误选择试验更强的活动。这些神经元有效地代表了低对比度刺激。因此，V1 活动中的低对比度偏好可能有助于改善低对比度视觉辨别力。

对象的外观经常会发生变化。例如，在昏暗的夜晚或雾中，物体的对比度降低，难以区分。然而，在反复遇到特定物体后，即使它们变得模糊不清，大脑也能识别它们。导致感知低对比度熟悉物体的确切机制仍然未知。

在初级视觉皮层(V1)，大脑皮层专门处理基本视觉信息的区域，视觉反应被认为直接反映了外部输入的强度。因此，高对比度的视觉刺激会引起强烈的反应，反之亦然。

在这项研究中，Rie Kimura 和 Yumiko Yoshimura 发现，在大鼠中，重复经历后优先响应低对比度刺激的 V1 神经元数量增加。在这些神经元中，低对比度的视觉刺激引起更强的反应，而高对比度的刺激引起更弱的反应。当大鼠正确感知低对比度熟悉的物体时，这些低对比度偏好神经元表现出更明显的活动。Science Advances中首次报道了V1 中的低对比度偏好以一种依赖于经验的方式得到加强，以很好地表示低对比度视觉信息。这种机制可能有助于对熟悉的物体的感知，即使它们是模糊的。

“这种灵活的信息表示可以实现对具有任何对比度的熟悉物体的一致感知，”木村说。“我们大脑的灵活性使我们的感觉有效，尽管您可能没有意识到这一点。人工神经网络模型可以通过不仅结合高对比度(迄今为止普遍认为的首选神经元)，而且还结合低对比度来重现人类感觉。更喜欢神经元，这是这项研究的主要重点。”

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