想象一下你坐在火車上。你看向窗外，看到相鄰軌道上的另一列火車似乎正在移動(dòng)。但是，您的火車是在另一列火車行駛時(shí)停下來(lái)，還是在另一列火車停下時(shí)您正在行駛?
同樣的感官體驗(yàn)——看火車——可以產(chǎn)生兩種截然不同的感知，讓你感覺(jué)到自己在運(yùn)動(dòng)中，或者在物體在你周圍移動(dòng)時(shí)感覺(jué)到靜止。
人類的大腦經(jīng)常面臨這種模棱兩可的感覺(jué)輸入。為了解決歧義并正確感知世界，我們的大腦采用了一種稱為因果推理的過(guò)程。
因果推理是學(xué)習(xí)、推理和決策的關(guān)鍵，但研究人員目前對(duì)參與該過(guò)程的神經(jīng)元知之甚少。
在eLife雜志上發(fā)表的一篇新論文中，羅切斯特大學(xué)的研究人員，包括 George Eastman 腦與認(rèn)知科學(xué)教授 Greg DeAngelis 以及他在成均館大學(xué)和紐約大學(xué)的同事，描述了一種涉及因果關(guān)系的新神經(jīng)機(jī)制。有助于大腦在自我運(yùn)動(dòng)過(guò)程中檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的推理。
該研究為大腦如何解釋感覺(jué)信息提供了新的見(jiàn)解，并可能在設(shè)計(jì)人工智能設(shè)備和開(kāi)發(fā)治療腦部疾病的治療方法和療法方面有應(yīng)用。
“雖然之前已經(jīng)了解了很多關(guān)于大腦如何處理視覺(jué)運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，但大多數(shù)對(duì)神經(jīng)元的實(shí)驗(yàn)室研究都忽略了自我運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的復(fù)雜性，”DeAngelis 說(shuō)。“在自然條件下，識(shí)別物體在世界上的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)大腦來(lái)說(shuō)更具挑戰(zhàn)性。”
現(xiàn)在想象一頭靜止的、蹲伏的獅子等待發(fā)現(xiàn)獵物;獅子很容??易發(fā)現(xiàn)移動(dòng)的瞪羚。就像靜止的獅子一樣，當(dāng)觀察者靜止時(shí)，她很容易察覺(jué)到物體何時(shí)在世界中移動(dòng)，因?yàn)槭澜缰械倪\(yùn)動(dòng)直接映射到視網(wǎng)膜上的運(yùn)動(dòng)。然而，當(dāng)觀察者也在移動(dòng)時(shí)，當(dāng)她相對(duì)于場(chǎng)景中的物體移動(dòng)時(shí)，她的眼睛在視網(wǎng)膜上的各處都在運(yùn)動(dòng)。這會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)模式，使大腦更難檢測(cè)物體何時(shí)在世界中移動(dòng)以及何時(shí)靜止;在這種情況下，大腦必須區(qū)分觀察者自己產(chǎn)生的圖像運(yùn)動(dòng)與自身周圍其他物體的圖像運(yùn)動(dòng)。
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