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世界本來沒有顏色?研究人員發現大腦中的“調色板”機制

2020年08月28日08:42 | 來源:中國新聞網
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光波是電磁波,並不具有顏色,我們能識別出數千種不同的色調,是因為大腦給不同波段的可見光信息設定了標簽。北京時間8月26日深夜,國際學術期刊《Neuron》(《神經元》)在線發表了題為《獼猴V1,V2和V4等級化的顏色處理機制》的研究論文,該研究揭示了認知顏色空間形成的神經機制。

目前在靈長類視覺大腦的腹側通路中,從初級視皮層,途經紋外皮層,到顳側皮層的各個視覺腦區,都發現了編碼色彩的神經元。但是色彩信息在等級化的不同視覺腦區裡是如何被加工處理的,尤其是如何最終形成心理主觀層面上的顏色認知空間?這些問題此前都尚未得到解答。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心的王偉研究組與北京大學生命科學學院的唐世明實驗室合作的這項研究,利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構。

研究發現從初級到中高級的三個連續視覺腦區內,都存在著眾多大小不一、離散分布的顏色反應斑點區,用於編碼不同光波波段的神經元就聚集這些斑點區內,形成“色調圖”。這些“色調圖”就好像許許多多、大小不等的彩虹,散布在各個視覺大腦表面。三個不同等級的視覺皮層的色調圖(調色板)與我們主觀認知的色調空間位置的匹配程度,隨著視覺皮層等級的提高而顯著提升。

結合其他更高級腦區的功能,視覺大腦作為一個整體,產生了對各種各樣離散色調和亮度敏感的神經元反應,並組成了一個復雜的神經計算網絡,以編碼外界千變萬化的光線,在大腦中產生豐富多彩的“顏色標簽”。

該研究得到中國科學院、上海市、國家自然科學基金和教育部的資助。劉曄博士和李明博士是該論文的共同第一作者。(申海 鄭瑩瑩)

(責編:趙竹青、呂騫)

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