日本的一個團隊的研究為人們就我們的大腦是如何創(chuàng)建視覺世界的內(nèi)部體現(xiàn)的提供了一種新的觀點,,從而揭示了這些體現(xiàn)可能較早開始于腦內(nèi)的視覺處理等級系統(tǒng),并且比科學家們曾經(jīng)認為的發(fā)育要更具有累積性,。大腦會回憶我們觀察到的圖案和物體,而這一過程是伴隨著大腦發(fā)展出的獨特的神經(jīng)元來體現(xiàn)我們所觀察到的圖案和物體來達到的,??茖W家們長期以來推測,具有最大數(shù)量神經(jīng)元體現(xiàn)的這些腦部區(qū)域也是當我們看到新物體時神經(jīng)元首次產(chǎn)生這些體現(xiàn)的區(qū)域,。在這項研究中,,Toshiyuki Hirabayashi及其同事測試了在某特定腦區(qū)域內(nèi)的一個物體的神經(jīng)元體現(xiàn)是在其前面就在該腦區(qū)域中出現(xiàn)的可能性。研究人員分析了在2只成年恒河猴的腦區(qū)域TE及36中的神經(jīng)細胞對,,后者腦區(qū)域中的神經(jīng)細胞對具有較高的層級,。當這些恒河猴看著某一屏幕上的6組成對的刺激并試圖學習將相關(guān)的物體關(guān)聯(lián)在一起時(這一過程可導(dǎo)致腦中神經(jīng)元對之間的編碼),研究人員對這2個恒河猴的TE及36腦區(qū)域中的神經(jīng)元反應(yīng)進行了記錄,。在TE區(qū)域,,單元1神經(jīng)元(或稱源神經(jīng)元)會對單元2神經(jīng)元(或稱目標神經(jīng)元)提供輸入。在較高層級區(qū)域36中的神經(jīng)元會接受來自TE區(qū)域的輸入,,但只接受從其單元2神經(jīng)元的輸入,。總而言之,,這些發(fā)現(xiàn)使得文章的作者推測在TE區(qū)域和36區(qū)域之間存在著這一層級關(guān)系,,在這種關(guān)系中,首先在較前(即層級較低)區(qū)域中建立的配對關(guān)系被傳播至較后的區(qū)域,。由Hirabayashi及其同事所做的工作表明,,通常在腦皮層中觀察到的對物體的詳細體現(xiàn)不是像人們一直認為的那樣是通過在某單一腦區(qū)域中的體現(xiàn)的積累實現(xiàn)的。相反,,它們是通過在層級上處于前部區(qū)域中出現(xiàn)的這些體現(xiàn)及隨后被轉(zhuǎn)移到較高腦區(qū)域而得到的,;在較高腦區(qū)域中,它們接著變得足夠地普遍而被大腦記住,。由于大腦會通過重現(xiàn)相關(guān)的神經(jīng)性體現(xiàn)而擷取記憶,,來自本研究的見解會在某一天,在經(jīng)過進一步的研究之后,,幫助科學家們更好地了解記憶力受到損害的疾病,。(生物谷 Bioon.com)
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Science DOI:10.1126/science.1236927
Microcircuits for Hierarchical Elaboration of Object Coding Across Primate Temporal Areas
T. Hirabayashi; D. Takeuchi; K. Tamura; Y. Miyashita
In primates, neuronal representations of objects are processed hierarchically in occipitotemporal cortices. A “novel” feature of objects is thought to emerge and become prevalent at a cortical area because of processing in this area. We tested the possibility that a feature representation prevalent in a given area emerges in the microcircuit of a hierarchically prior area as a small number of prototypes and then becomes prevalent in the subsequent area. We recorded multiple single units in each of hierarchically sequential areas TE and 36 of macaque temporal cortex and found the predicted convergent microcircuit for object-object association in area TE. Associative codes were then built up over time in the microcircuit of area 36. These results suggest a computational principle underlying sequentially elaborated object representations.