brainnews▲PNAS:聚焦视觉与神经科学,脑科学顶刊导读第21期|( 二 )


3 , 行为中模式完形的眼动支持
期刊:PNAS
作者:Loren
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实验流程及眼动分析
意义:我们经常要从部分输入中识别出熟悉的项目 , 例如朋友模糊的脸庞 。 值得注意的是 , 我们的大脑具有从记忆中“完成”这些视觉稀疏线索的能力 。 这个被称为“模式补全”的操作 , 虽然对成功记忆至关重要 , 但也被认为是记忆错误的基础 , 因此一个类似的小说情节被错误地认为是“旧的” 。
使用眼动监测 , 我们发现 , 当呈现新颖的消退提示时 , 参与者会看到他们在以前对类似物品进行编码时所查看的区域 , 而这些注视变化与虚警的增加相关 。 这些发现证明对编码的记忆表示的检索(即 , 模式完形)是对类似物品的错误警报的基础 。
摘要:从简单的提醒中回忆详细事件的能力通过模式完形实现 , 模式完形是海马执行的一项认知操作 , 从不完整的输入中检索现有的记忆表征 。 在行为研究中 , 模式完形通常是通过对诱饵刺激(即类似物品)的错误认可来推断的 。 但是 , 缺乏证据说明这种响应是由于类似的先前编码项目的特定检索而引起 。
我们在部分提示识别记忆任务中使用了眼动(EM)技术 , 通过重新编码相关的眼动或凝视恢复来提供行为上诱饵图像恢复的信息 。 参与者恢复了模糊的搜索线索后与编码相关的眼动 , 并且这种恢复与引诱图像的准确性负相关 , 提示对现有表示的检索(即模式完成)是诱使虚警的基础 。 我们的发现提供了将凝视恢复与模式完形联系起来的证据 , 并提高了眼动在记忆检索中的功能作用 。
https://doi.org/10.1073/pnas.1917586117
4 , 主动有效编码解释了双眼视觉的发展及其在弱视中的失败
期刊:PNAS
作者:Loren
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模型架构 , 其中实线箭头代表感觉信息流 , 而虚线箭头代表控制命令流
意义:大脑必须以节能的方式运转 。 有效编码假说指出 , 感觉系统通过使神经表征适应感觉输入信号的统计信息来实现此目的 。 然而 , 重要的是 , 这些统计数据取决于生物体的行为以及其如何从环境中获取信息 。 因此 , 最佳性能需要同时优化神经表征和行为 , 这一理论称为主动有效编码(ActiveEfficientCoding) 。
本文通过提出双目视觉发展的计算模型来检验该理论的合理性 。 该模型解释了在健康条件下双眼视觉的准确发展 。 然而 , 该模型在屈光不正的情况下发展为弱视状 , 并提出如何成功治疗 。
摘要:在生命的最初几个月中 , 视力的发展是一个活跃的过程 , 其中包括学习适当的神经表征和学习准确的眼球运动 。 尽管长期以来人们一直怀疑这两个学习过程是结合在一起的 , 但是仍然没有描述这种共同发展的被广泛接受的理论框架 。
本文提出了主动双眼视觉发展的计算模型来填补这一空白 。 该模型基于主动有效编码理论而提出 , 认为眼动和刺激编码共同适应以最大化整体编码效率 。 在健康条件下 , 该模型会自动校准以执行准确的收敛和调节眼球运动 。 它利用视差提示来推断散焦的方向 , 导致协调一致的朝向和适应性响应 。
在模拟的屈光参差情况下 , 两只眼睛的屈光度不同 , 形成类似弱视的状态 , 其中一只眼睛的中心凹区域由于来自另一只眼睛的输入而被抑制 。 校正屈光不正后 , 只有在接受视野仍然具有可塑性的情况下 , 该模型才能达到健康的性能水平 , 这与双目视觉发展关键时期的发现一致 。
总体而言 , 我们的模型为理解双目视觉的发展提供了一个统一的概念框架 。
https://www.pnas.org/content/117/11/6156
5 , 视觉运动整合系统的中枢神经遗传学特征


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