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新研究表明，幻觉不存在于大脑的神经元，而是在眼睛中

2023-06-17 来源: drugdu 143

新的研究表明，许多视觉错觉是由我们的眼睛和视觉神经元工作方式的限制引起的，而不是由更复杂的心理过程引起的。
研究人员研究了物体周围环境影响我们看到其颜色或图案的方式的错觉。这篇发表在《公共科学图书馆·计算生物学》杂志上的论文标题为“基于自然图像有效编码的颜色外观模型”
科学家和哲学家长期以来一直在争论这些幻觉是由眼睛的神经处理和大脑的低级视觉中心引起的，还是涉及更高级的心理过程，如上下文和先验知识。
在这项新研究中，埃克塞特大学的Jolyon Troscianko博士共同开发了一个模型，该模型表明神经反应的简单限制，而不是更深层次的心理过程来解释这些错觉。
“我们的眼睛通过使神经元更快或更慢地放电来向大脑发送信息，”来自康沃尔州埃克塞特彭林校区生态与保护中心的特罗西安科博士说。“然而，它们的射速是有限制的，之前的研究还没有考虑到这个限制会如何影响我们看到颜色的方式。”
该模型将这种“有限带宽”与人类如何在不同尺度上感知模式的信息相结合，并假设我们在观看自然场景时视觉表现最佳。
该模型由埃克塞特大学和苏塞克斯大学的研究人员开发，用于预测动物如何看待颜色，但它也被发现可以正确预测人类看到的许多视觉错觉。
Troscianko博士说：“这让人们对视觉错觉的工作原理产生了许多长期以来的假设。”。
他说，这些发现也揭示了高清电视的受欢迎程度。
Troscianko博士补充道：“现代高动态范围电视产生的亮白色区域比最暗的黑色区域亮10000倍以上，接近自然场景的对比度水平。”。
“我们的眼睛和大脑如何处理这种对比度是一个谜，因为测试表明，我们人类在单个空间尺度上所能看到的最高对比度约为200:1。
“更令人困惑的是，连接眼睛和大脑的神经元只能处理大约10:1的对比度。
“我们的模型显示了对比度带宽有限的神经元如何组合信号，使我们能够看到这些巨大的对比度，但信息被“压缩”，导致视觉错觉。
“该模型显示了我们的神经元是如何精确进化以利用每一点能力的。
“例如，一些神经元对中等规模的灰度级非常微小的差异敏感，但很容易被高对比度所淹没。
“同时，编码较大或较小对比度的神经元的敏感性要低得多，但可以在更广泛的对比度范围内工作，产生深刻的黑白差异。
“最终，这表明神经带宽和灵敏度受到严重限制的系统如何感知大于10000:1的对比度。”


期刊信息：PLoS计算生物学

责编: editor
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