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译者： 未来的拼搏
发表时间：2014-09-12
尽管大脑接受大量的视觉信息，但大脑有种将注意力集中于重要与相关信息的特殊能力。例如，今年秋天，美国全国橄榄球联盟的四分卫因怎样更好的将注意力集中于颜色以及动作而广受好评-可以快速的判别队员与对手的运动衫颜色以及他们应位于何处领导整支队伍，这是一个很有价值的技巧。然而，大脑是如何完成这一壮举的，我们对此却知之甚少。 如今，芝加哥大学的科学家已经辨识出大脑中的一个区域好像是感知颜色与动作组合的中枢。他们发现了一组很独特的神经元，这些神经元基于所看到的景象对不同颜色和方向的敏感性是变化的——例如，穿红色运动衫的接球运动员冲向球门区。这项研究清楚的阐明了一个基本的神经过程，而这个基本的神经过程正是关注人物的关键步骤。 “大多数在任何给定视觉场景中的物体都不是很重要的，那么大脑是怎样选择或者注意重要的事物的？”芝加哥大学神经学副教授，哲学博士，该项研究的资深作者大卫弗德里曼如是说。我们看到的信息在大脑的这个区域归零校准，这个区域充当归零校准过程的中枢。大脑的这个区域用很灵活的方法进行归零校准这项工作，根据要寻找事物的不同而每时每刻都在变化。 大脑的视觉皮质拥有多重互联的区域，正是这些区域负责处理我们眼睛所看到的陌生视觉信号的不同方面。我们已经知道，关于运动和颜色的基本信息是通过两个这样的区域传递的，但是大脑是怎样将这些信息流组合为对做出决定或其他高阶过程有用的信息仍未可知。 为了研究这一过程，弗德曼与博士后研究员吉杨伊伯斯，哲学博士一道研究在做简单的工作过程中单个神经元的反应。猴子的神经元展现的是一系列快速的视觉影像。最初的影像展现的或是一组移动上升的红点或是一组移动下降的黄点，这些影像可以说明在实验中，那些特定的颜色与方向是相关的。当他们松开把柄这个影像重现时，受试者会受到奖励。随后的影像由向不同方向移动的各色点所组成，在随后的这些影像中包含最初的影像。 动态神经元 弗德曼与伊伯斯观察侧顶叶区域内的神经元，这个区域和大脑中与视觉，运动控制以及感知功能相关的区域高度互连。受试者执行任务、寻找颜色与动作的特定组合时，侧顶叶区域的神经元变的非常活跃。当受试者被动的观察相同的影像并且没有做相应的任务时，侧顶叶区域的神经元没有任何反应。 研究团队进一步研究侧顶叶区域神经元的反应时，他们发现这些些神经元具有很独特的特性。此试验中，个体神经元朝着相关的颜色与动作特性将本身的敏感性转移到颜色与方向上。例如，受试者寻找移动上升的红点时，神经元会对方向为上升运动以及颜色为红色的点反应很强烈。如果几秒钟以后，任务转变为寻找另一种移动方向与颜色的点，同一个神经元将会对新的组合更加积极的响应。 “理论研究在很久以前就假定功能优化的转移，"伊伯斯说道。”这是大脑中的神经元依据与解答任务有关的特性首次显示转移自身选择性。“ 对于侧顶叶区域如何将基本颜色与动作信息组合起来，弗德曼与伊伯斯建立了一个模型。注意力可能通过来自影响侧顶叶神经元选择性的高阶大脑区域的信息来影响这个过程。该研究团队相信侧顶叶区域对理解基本的感官信息有重要作用，并且，他们尝试去更好的理解涉及到这个过程的整个大脑内的神经元电路。 “我们的研究表明大脑的这个区域将来自整个大脑内相互关联区域的信息进行整合”，弗德曼说道。"这个区域将输入——视觉，运动，与记忆和做决定有关的感知输入组合在一起，并且用一种有助于解决手头任务的方式提供给本身”。 |
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