Учёные и неврологи выявили гибкий механизм представления визуальной информации, который изменяется в зависимости от визуального контраста.
Источник: NIPS
Внешний вид объектов часто может меняться. Например, в тусклые вечера или туман контрастность объектов уменьшается, что затрудняет их видимость. Однако после многократного столкновения с определенными объектами мозг может идентифицировать их, даже если они становятся нечеткими.
Точный механизм, способствующий восприятию малоконтрастных знакомых объектов, остается неизвестным.
В первичной зрительной коре (V1), области коры головного мозга, предназначенной для обработки основной визуальной информации, считается, что зрительные реакции напрямую отражают силу внешних воздействий. Таким образом, высококонтрастные визуальные стимулы вызывают сильные реакции, и наоборот.
В этом исследовании Рие Кимура и Юмико Есимура обнаружили, что у крыс количество нейронов V1, преимущественно реагирующих на низкоконтрастные стимулы, увеличивается после повторных опытов.
В этих нейронах низкоконтрастные визуальные стимулы вызывают более сильные реакции, а высококонтрастные стимулы вызывают более слабые реакции. Эти нейроны, предпочитающие низкую контрастность, проявляют более заметную активность, когда крысы правильно воспринимают знакомый объект с низкой контрастностью.
Впервые в журнале Science Advances было сообщено, что предпочтение низкой контрастности в V1 усиливается в зависимости от опыта, чтобы хорошо представлять визуальную информацию с низкой контрастностью.
Этот механизм может способствовать восприятию знакомых объектов, даже если они нечеткие.
Мы можем воспринимать знакомые объекты, даже когда они становятся нечеткими (А). После многократного столкновения с объектами подмножество нейронов в первичной зрительной коре проявляет сильную реакцию на низкоконтрастные визуальные стимулы. Эти нейроны, предпочитающие выявлять низкую контрастность, в значительной степени способствуют представлению визуальной информации с низкой контрастностью, обеспечивая согласованное восприятие знакомых объектов с изменением контрастности (B).
“Это гибкое представление информации может обеспечить согласованное восприятие знакомых объектов с любым контрастом", - говорит Кимура.
“Гибкость нашего мозга делает наши ощущения эффективными, хотя вы, возможно, вы и не осознаете этого. Модель искусственной нейронной сети может воспроизвести ощущения человека, включив не только нейроны с высокой контрастностью, которые обычно рассматривались здесь до сих пор, но и нейроны с низкой контрастностью, которые являются основным направлением этого исследования”.
Об этом новости исследований в области визуальной нейробиологии
Автор: Хаяо КИМУРА
Источник: NIPS
Контакт: Хаяо КИМУРА – NIPS
Изображение: Изображение приписывается Рие Кимуре
Оригинальное исследование: Результаты будут опубликованы в журнале Science Advances
