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不是科幻电影!人脑可以预测我们即将看到什么

预知未来,这是科幻电影中经常出现的桥段。然而,最新一项发表在《Scientific Reports》杂志上的研究证明,这种酷炫的技能我们人类也具备——我们的大脑可以预测我们的眼睛将会看到什么。

最近,格拉斯哥大学(University of Glasgow)的神经科学家通过功能性核磁共振成像(fMRI)研究,对视觉机制有了更深的理解,并揭示了大脑与眼睛之间持续的双向对话。

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由格拉斯哥大学的Lars Muckli教授领导的这项研究,利用fMRI和视错觉实验证明,当眼睛进行下一次移动时,大脑会预测它所能看到的信息。具体来说,视错觉涉及两个静止的闪烁正方形,由于大脑预测运动,观察者会将其视为一个在两个位置之间移动的正方形。在这些闪光过程中,研究人员要求参与者移动眼睛,随后对参与者的视觉皮层进行成像,发现他们对运动的预测会随着眼球运动的变化而更新到大脑皮层新的空间位置。

通常,我们每秒钟移动眼睛约4次,这意味着大脑每250毫秒就需要处理一次新的视觉信息。然而,世界依然看起来很稳定,这是因为大脑会“未雨绸缪”——即大脑可以预测你移动眼睛后会看到什么。

神经科学与心理学研究所的Lars Muckli教授表示:“这项研究非常重要,因为它证明了fMRI可以为神经科学研究领域做出贡献。此外,找到一个可行的脑功能机制,将有助于大脑计算和人工智能的发展,也有助于我们调查精神疾病。”该研究还揭示了fMRI在神经科学研究中的潜力,因为作者能够发现仅32毫秒的处理差异,这比通常认为的fMRI时间分辨率快得多。

科学家Gracie Edwards博士解释道:“视觉信息从眼睛接收并由大脑视觉系统处理。我们称视觉信息为‘前馈’输入,同时大脑也向视觉系统发送信息,这种信息被称为‘反馈’。根据我们对类似感知事件的记忆,反馈信息会影响我们对前馈输入的感知。前馈和反馈信息相互作用,产生我们每天都感受到的视觉场景。”

(责任编辑:泉水)