추상
최근 학문의 시각적 인식을 표시하기 시작했 사이의 연결은 신경 활동에서는 두뇌와 의식적인 시각적 경험을 할 수 있습니다. Transcranial magnetic stimulation 인간의 후두엽을 방해 정상적인 개체의 인식 방법으로 제안의 중요한 시각적 인식을 기반으로 활동에 이른 시각 피질의 영역입니다., 녹음했던 미소 전극으로 동물에서는 인식의 가벼움과 깊이의 시각적 표면 개발을 통한 계산을 수행 여러 뇌 영역입니다. 활동에서는 이전의 영역이 더 세밀한 상호 연관된 물리적 특성의 개체 반면,신경에서 나중에 영역에 대응하는 방식으로 더 많은 유사한다.,
신경과학 연구를 통해 지난 40 년 동안 밝혀 있다는 것을 대략 30 다른 시각 영역에서 영장류 두뇌는 이러한 영역에 있는 병렬 스트림의 처리와 가지 모듈을 사용(1,2). 그러나 다른 영역에서의 신경 세포 활동은 우리의 의식적인 시각적 인식과 어떻게 관련이 있습니까? 할 수 있는 방법의 단일 시각적 경험을 기반으로 신경 활동의 확산에서 고유한 스트림의 처리에서 여러 뇌 영역? 이러한 질문에 대한 답은 마음과 뇌의 관계에 대한 우리의 이해에 깊은 영향을 미칩니다., 반면 이전에 선구적인 작업에 초점을 맞추고의 묘사 시각 영역에서 뇌 및 신경 세포의 기본적인 반응성,최근의 연구 노출을 시도 역할을 서로 다른 영역에서 재생이 지각과는 정도 거기 계층의 시각적 계산.
의식이 있는 시각적 경험은 생각을 기반으로 활동에서 시각 영역의 대뇌피질,는 입력을 받을 망막에서. 초기 피질 구조는 시각적 세계와 관련하여 지형적으로 구성됩니다., 이 지형은 인식에서 다른 시각적 영역의 역할을 조사하기 위해 악용 될 수 있습니다. 예를 들어 신경 활동에서 시각 피질 수 있습 로컬에 의해 차단 transcranial magnetic stimulation(TMS)및 효력에 시각적 인식에 해당하는 부분의 시야를 평가할 수 있습니다. Kamitani 및 Shimojo(3)간단히(40-80ms)시 큰 그리드 패턴을 인간의 관찰자들,그리고 후 지연의 80-170ms,하나의 펄스의 TMS 주어진 후두엽., TMS 해 관계자를 인식하는 디스크 모양의 패치 균일한 색상에서 시야의 반대쪽에 측면에서 뇌의 주 TMS(TMS-유도 암점). 시각적 자극이 있었는 격자로 구성 평행선이 아닌 직선 그리드,암점 왜곡되었고 등장하는 타원형으로 짧은 축의 윤곽을 따라. 이 윤곽에 의존한 왜곡을 반영하기 위해 장 간의 상호 작용이 선택적으로 신경 반응을 유사한 방향(4)., 흥미롭게도,암점 내부에서 인식 된 색은 격자 또는 격자가 아닌 이전에 제시된 배경의 색과 일치했습니다. 따라서 TMS 에 의해 차단 된 로컬 정보를 보상하기 위해 시간에 뒤로 채우기가있는 것으로 보입니다. 이것은 단지 하나의 예제에서는 증거의 제안을 신경 활동에 이른 시각 피질에 필요한 의식 경험의 지각,그리고 신경 연결하고 상호 작용에서 이러한 수준에 반영되어 있는 콘텐츠의 인식이다.,
지각은 실제로 시각적 세계의 단순한 지형적 표현보다 훨씬 복잡합니다. 그것의 주요 목표는 복구 기능의 외부 개체—프로세스라고 불리 의식이 유추에 의해 폰 Helmholtz(5,6). 우리가 보는 것은 실제로 망막에 이미지화 된 것 이상입니다. 예를 들어,우리가 인식하는 세 가지 차원의 세계로의 전체 개체에도 불구하고 있다는 사실은 간단한 두 개의 차원 이미지는 각각의 망막입니다. 일반적으로,특정 망막 이미지는 둘 이상의 물체에 대응할 수있다., 예를 들어,원형 패치에 빛의 망막 수있는 결과에서는 보통 끝에 또는에서 어떤 관점입니다. 따라서 인식은 필연적으로 모호성 해결 과정입니다. 지각 시스템은 일반적으로 도달한 대부분의 그럴듯한 글로벌 해석의 망막 입력 통합함으로써 지역 신호를 같이 설명될 경우에는 가벼움의 인식음.
흑백 사진은 가벼움만으로도 많은 정보를 전달한다는 것을 분명히합니다., 가벼움에 대한 인식은 망막의 빛 수준에 대한”픽셀 단위”표현과는 거리가 멀다. 그것은 실제로 문맥에 의해 강하게 영향을받습니다. 따라서 회색 종이 나타나 어두운 경우 흰색으로 둘러싸인상(그림. 1A). 이 편차 가벼움의 인식에서 육체적인 현실이 나타날 수 있을 경우 지각류,공간적 상호작용의 기본 수 있는 중요한 지 각 목적이 있다. 우리가 인식하는 표면을 가벼움이 될 일정에 걸쳐 놀라 울 정도로 큰 변화는 주변 조명,현상이라고 가벼움 불변., 이 예제에서 같이 다른 경우에의 지각적 불변성,조명기 조건에 영향을 미치는 망막의 이미지를 개체 및 광범위한 공간의 통합과 정규화하는 복구하기 위해 수행되는 일정한 특성의 개체 자체.
(A)밝기 유도. 작은 회색 사각형은 동일하지만 검은 색으로 둘러싸인 사각형은 흰색으로 둘러싸인 사각형보다 가볍게 나타납니다. (B)가벼움 유도 자극에 대한 V1 뉴런의 반응., 뉴런의 수용 필드는 균일 한 회색 사각형을 중심으로 이루어졌습니다. 주변 지역의 휘도는 정현파 변조되었다. 는 세포의 반응은 동기화를 둘러싼 변조 및 상관으로 인식 가벼움의 중심 패치,심지어 하지만 아무것도 변경 내에 받아들이는 분야이다.
에서 어떤 시점에서 시각적 통로에서 망막이 많은 피질 시각 영역은 신경 활동과 상관관계는 무엇이 우리 인식?, 망막,일차 시각 피질(V1)및 더 높은 수준의 피질 영역의 뉴런이 똑같이 지각에 기여합니까? 또는 대신,지각은 뇌의 특정 궤적을 가지고 있습니까? 이런 문제들을 해결하기 위해서는 질문,파라디소하고 동료(7,8)평가 계산에 신경 수행에서 서로 다른 시각 영역의 범위는 신경 반응을 연관 중 하나를 물리적 또는 지각 특성 개체입니다. 그들은 망막과 시각 시상의 뉴런의 반응이 빛의 수준에 달려 있지만인지 된 가벼움과 상관 관계가 없다는 것을 발견했습니다., 이 뉴런은 주로 시각적 장면에서 등고선의 위치에 대한 정보를 인코딩하는 것으로 보입니다. V1 에서만 반응이인지 된 가벼움과 상관 관계가있는 세포가 발견되었습니다(그림 1). 1B). 그들은 또한 V1 에서 뉴런의 평균 반응이 가벼움이 일정하다는 것을 발견했다. 따라서의 응답 신경은 상대적으로 면역을 변경하에서 전반적인 조명—재산이 없는 가벼움이 될 것이의 작은 행동 값입니다., 이러한 연구 결과는 가벼움 정보는 먼저 명시적으로 표현에서는 시각 피질 및 그 응답을 상호 연관 시각적 인식을 구축 단계에 걸쳐 여러 시각 영역입니다. 결과와 결합된 연구 결과는 다른 연구소는 이른 시각 처리에 초점을 맞추고의 추출의 윤곽을 개체,보조 처리 단계에 참여하는 계산의 가벼움을 나중에 처리 할당하는 컬러를 개체입니다.,
이전에 언급되는 것과 같이,시각 시스템은 어려운 작업의 이해 복잡한 삼차원 전 세계에서 두 개의 차원에서 이미지를 각각의 망막입니다. 고정 평면이 아닌 다른 거리에있는 물체의 이미지는 두 망막의 다른 상대 위치로 투영됩니다. 양안 불균형이라고하는 상대적인 위치 차이는 뇌의 거리 계산에 중요한 큐를 제공합니다. 그러나 양안 불균형의 해석보다 거리 인식에 훨씬 더 많은 것이 있습니다., 고려 망막의 이미지와 함께 십자가 넘어 격차(불균형을 초래하는 인식이 가까운 객체보다는 비행기의 수리)추가 끝의 수평한 무기입니다. 기 때문에 격차로,세로 모서리의 수평 팔 수 있는 명확하게 결정되는 것으로 가까운 관찰자,반면 깊이의 수평 가장자리에 남아있는 모호한이 없기 때문에 고정 차이 두 망막의 이미지입니다., 두 개의 서로 다른 세 가지 차원 물체에 똑같이 일관적으로 망막의 이미지:가로 막대 앞에서 수직 바하고 십자가 가로 팔이 구부러진다. 그러나 인간과 원숭이는 거의 항상 전자를 인식합니다(9,10). 두뇌는 가능한 표면 구조 중에서 하나의 해석을 선택합니다.
열등한 측두엽 피질(IT)은 물체 인식에 중요한 시각 경로의 최종 단계를 나타냅니다. 그 안에있는 뉴런은 모양,색 또는 질감에 반응합니다., 최근의 연구에 따르면 많은 IT 뉴런은 또한 격차(11)와 격차 그라디언트(12)에 대한 정보를 전달합니다. 이러한 발견은 깊이 인식의 일부 측면에 관여한다는 새로운 견해로 이어진다. 실제로,일부 IT 뉴런의 활동은 자극의 국부적 인 절대 격차 단서보다는 표면의 상대적 깊이 순서에 대한 정보를 인코딩합니다. 예를 들어 인구의 그것 신경 반응하고 더 강하게 가로 막대 앞에서 수직 바보다 수직 바 앞에서 수평줄지 여부에 관계없이 교차하거나 불균형 교차되는 추가 있습니다(Fig., 2). 다른 셀은 다른 표면 구조를 선호합니다. IT 뉴런의 이러한 행동은 국부적 인 절대 불균형에 반응하는 disparity-selective V1 뉴런의 행동과는 대조적이다(13). 따라서,통로에서 V1 그것을 변형에 대한 정보를 쌍안 격차에 따라 광학에의 눈으로 지각이 관련 표현에 대한 정보의 표면의 구조입니다.
(A)차이 유형과 위치 및 표면 깊이 순서 사이의 관계가 인식되었습니다., 응답의 신경 세포를 이 네 개의 자극이 있었는지 여부를 확인하기 위해 테스트 자신의 활동과 상관 관계를 인식된 surface 구조체를 또는 유형과의 차이입니다.
연구의 가벼움을 인식하고 깊이 인식으로 이어질 비슷한 결론을 사이의 관계에 대해 두뇌 활동 및 의식이 있습니다. 하나의 특수 영역에서 신경 활동을 기반으로하기보다는 시각적 인식은 여러 뇌 영역에 퍼져있는 진보적 인 계산을 포함합니다., Tms 연구에서와 같이 초기 영역과 이후 영역 모두 영역 IT 의 연구에서와 같이 인식에 관여합니다. Visual 시스템을 훌륭하게 회복에 대한 정보 객체에서 우리의 환경을 기반으로 부분적으로 프로세스의 통합과 정규화하고 부분적으로 열심히 유선 확률의 개체 가능성이 가장 높은 결과에서 특정한 망막의 이미지입니다.
각주
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↵ †누구에게 재발행 요청을 처리해야하는지. 이메일:sshimo{at}cns.caltech.edu.,
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이 논문 요약 세션의 발표에서 세 번째로 연례 일본 미국의 국경과학 심포지엄 개최된 월 22 일부터 24 일까지 2000 년에서,아놀드와 메이블 베크의 중심에 국내 대학의 과학 및 엔지니어링에서 어바인,CA.
약어
TMS,경 두개 자기 자극;IT,열등한 측두엽 피질
