大腦如何推斷視覺意識的因果結(jié)構(gòu)

我們的大腦必須處理很多不確定性。輸入的感官信息充滿噪音且不完整;我們的環(huán)境不斷變化且不可預(yù)測。拉德堡德大學的研究人員表明，大腦通過考慮身體和環(huán)境狀態(tài)的多種概率來創(chuàng)造一個連貫的故事。PLoS 計算生物學于 3 月 11 日發(fā)布了他們的結(jié)果。

我們的眼睛不斷地快速移動來掃描環(huán)境。觀察你朋友的眼睛，你會發(fā)現(xiàn)他的眼睛從來都沒有靜止過。然而，當你在鏡子中觀察自己的眼睛時，你永遠看不到自己眼睛的運動。因此，當我們進行快速的眼球運動時，我們實際上就失明了。那么我們?nèi)绾螜z測眼球運動期間可能發(fā)生的環(huán)境變化呢?

拉德堡德大學大腦研究中心唐德斯研究所的研究人員進行了一項實驗，他們可以確定大腦如何處理這種不確定性。他們讓參與者觀看屏幕上的點，在眼球運動的那一刻，其中一個點跳到了稍微不同的位置。然后，他們要求參與者報告移位點的初始位置。您可以想象，當物體發(fā)生大跳躍時，參與者會感知到位置的變化，但當跳躍較小時，參與者不會感知到，或者更不感知。

研究人員表明，大腦使用因果推理來解決問題。該研究的作者之一杰羅恩·阿茨瑪 (Jeroen Atsma) 解釋了這意味著什么。“大腦在處理眼睛運動后的新視覺圖像時同時考慮兩個原因：該點保持靜止，并且該點已移動。但是，由于視覺輸入充滿噪音，大腦永遠無法絕對確定該點是移動還是保持靜止。因此，兩種可能性都被考慮。大腦平衡兩個因果概率來確定點的初始位置，這實際上是統(tǒng)計上的最佳策略。

差異

“我們發(fā)現(xiàn)參與者之間存在巨大差異”，Atsma 說，他正在撰寫包含這項研究的博士論文。“所有參與者總是同時考慮這兩個原因，但他們對這兩個原因的權(quán)衡方式有所不同。這些差異是由模型通過簡單地改變一個參數(shù)來預(yù)測的。“現(xiàn)在很明顯，概率和不同的原因是同時考慮的，這并不是直接從直覺得出的。”

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