年夜脑怎样剪辑视觉，让你觉察不了跳帧？

文 | 诘问nextquestion 文 | 诘问nextquestion视觉与认识，这两个主题形成了人类懂得本身与天下的要害。视觉不只仅是眼睛与年夜脑之间的信息通报，而是一个庞杂的神经由程，波及从视网膜到视觉皮层的多档次处置。基于这些丰盛的数据输入，年夜脑为咱们构建出一个连接且静态的天下表征模子。这一模子不只辅助咱们感知外界，还直接塑造了咱们的认识休会。视觉体系作为人类感知外界情况的主要道路，其背地的神经通路与信息处置机制毕竟是怎么的？咱们怎样可能敏捷且正确地辨认别人的面部特点？咱们又是怎样基于感官输入，构建出四周天下的构造化模子，以实现对情况的无效懂得与交互？更为基本的是，咱们所休会到的无意识的客观教训，其神经基本与哲学实质毕竟是什么？为了深刻探索这些兼具迷信意思与哲学深度的中心成绩，约翰斯・霍普金斯年夜学霍姆伍德天然哲学教学肖恩·卡罗尔（Sean Carroll）约请加州年夜学伯克利分校分子与细胞生物学教学曹颖（Doris Tsao）开展了一场深入的对谈。两位专家将缭绕视觉与认识的交汇点，探究年夜脑怎样构建天下表征模子，以及认识的神经基本与哲学实质，为咱们提醒年夜脑神秘供给新的视角与洞见。肖恩·卡罗尔Sean Carroll约翰斯・霍普金斯年夜学霍姆伍德天然哲学教学，圣塔菲研讨所分形学院成员他从事物理学跟哲学研讨，并对天下最底层的运转机制感兴致。现在的研讨兴致包含量子力学、时空、统计力学、庞杂性跟宇宙学等范畴的基本成绩。著有《寻觅希格斯粒子》、《年夜图景：论性命的来源、意思跟宇宙自身》等。同时，也是播客“心智图景”（Mindscape）主办人。 开展全文 Doris Tsao加州年夜学伯克利分校分子与细胞生物学教学，海伦·威尔斯神经迷信研讨所成员她专一于视觉体系跟面部辨认的神经机制研讨，提醒了年夜脑面貌收集体系的编码道理，为懂得年夜脑视觉信息处置机制供给了主要实践基本。曾取得了浩繁声誉，包含麦克阿瑟蠢才奖、埃彭多夫国际神经生物学奖、NIH院长前锋奖、米涅瓦金脑奖、珀尔神经迷信奖、卡夫利神经迷信奖等，并于2020年入选为美国国度迷信院院士。01 视觉研讨的尤里卡时辰肖恩·卡罗尔：很多人熟习相机跟像素的观点，轻易以为视觉体系与之相似——经由过程检测像素并解读来“看到”的天下。但视觉体系远比这庞杂，咱们并非直接检测像素。那么，人类的视觉体系毕竟怎样任务？曹颖：眼睛基础上就像一台相机，光芒穿过晶状体，落在光感触器上，而后光感触器发生的全部旌旗灯号经由过程视神经传输到视觉皮层。视觉皮层是一套令人难以相信的精细呆板。在山公的年夜脑中，它可能盘踞了大概三分之一的体积，是一个宏大的体系。在这个视觉皮层内，无数十个差别的地区，各自专门担任处置视觉天下的差别方面。它就像一个宏大的工场，将像素转化为你对空间中物体的感知。在咱们对视觉皮层的懂得中，第一个严重冲破，也就是ureka时辰（顿悟时辰），来自休伯尔（Hubel）跟威塞尔（Wiesel）。他们事先是有名神经心理学家斯蒂芬·库夫勒（Stephen Kuffler）的博士后。库夫勒事先正在记载视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells，RGC）的运动，这些位于视网膜的细胞存在“核心-周边”（center-surround）的特征。“核心-四周”表示为细胞偏好点状光，而对十分弥散的光图案不反映，由于感触野的核心地区遭到周边地区的克制（核心-周边拮抗机制），这象征着在视觉的视网膜晚期阶段就已开端增加信息冗余了。休伯尔跟威塞尔决议顺着剖解构造去探索这些RGC细胞在年夜脑中延长到那里。起首是外侧膝状体核，此处细胞的反映相似RGC细胞也表示出“核心-周边”的特征。进一步，深刻到低级视觉皮层，他们发明了一个全新的天下。这些细胞忽然对点状光完整不反映了，而是须要来自边沿的光安慰，而且差别的细胞会对视线中差别地位的边沿发生反映（即“边沿检测”）。视觉信息的表征方法产生了如斯宏大的改变，这就像一道闪电。忽然间，咱们认识到有如许一个机制在现实转换像素信息，那么在边沿检测之后会产生什么呢？这一发明首创了全部研讨范畴，我很荣幸可能成为此中一员。