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面部如何反映在神经活动中

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-20浏览次数:1652

“我认识他!”研究人员发现了基于一个令人惊讶的直截了当的原则识别面孔的能力。因此,已知的面部在人类和其他灵长类动物中被编码为存储在大脑的特定神经元中的参数的模式。使用主动模式,研究人员甚至可以在计算机上重建面部并在屏幕上查看猴子。研究人员表示,这些结果不仅从生物学的角度来看是令人兴奋的,而且还有开发人工智能系统的可能性。

“这是我母亲的一张照片.这显示了我的邻居.这张脸对我来说并不熟悉。”人类及其家人的代表 - 灵长类动物 - 可以区分非常好的面孔,熟人和未知的人。一段时间以来,神经科学家正在试图弄清楚我们的大脑如何识别面部,存储,然后再从Pasadena Caltech Doris的技术中分发。

在人类和其他灵长类动物的功能性磁共振成像的脑部扫描中,该团队发现了六个大脑区域,负责在以前的研究中识别面部。他们将这些区域分配到大脑视野的眶下皮层。进一步的研究表明,这些区域包含特殊的神经细胞,在观察面部时特别活跃,但在其他物体不可见时则不然。研究人员将这些神经元称为面部细胞。

面部如何反映在神经活动中

以前,人们认为面部编码始终是大脑中特定的神经细胞。但老曹和她的同事发现这样做是不可能的:“原则上,我们可以看到数十亿人,但我们在面部颞叶皮层中没有数十亿个细胞。所以必须有另一个系统,”曹说。关于当前研究的背景。

研究人员调查了猕猴,这些猕猴通过细电极呈现面部图像并记录他们在大脑中的面部细胞活动。起初它发现一些个体神经元的神经冲动在看到非常不同的面部时保持不变。结果表明,面部细胞不编码特定面部,而是仅在多维空间中表示一定量的空间信息。 “我们完全感到惊讶 - 我们一直认为面部细胞更复杂,但事实证明,每个面部细胞只捕获视觉空间的某个方面,并对其他功能视而不见,”曹说。

该系统存储面部识别或面部信息以将其与光进行比较的功能:以类似的方式,使用红色,蓝色和绿色波长的不同组合来获得不同的色调,并且可以对面部细胞信息的组合进行编码。种面条。

面部技术识别的意义

根据他们的发现,研究人员随后开发了一种计算机算法,可以解码实验猴脑中神经元的面部反应。换句话说,它们向动物展示任何新面孔,并通过大脑中的电极记录面部细胞的活动。根据这些数据,该算法能够非常精确地重建被看到的面部:猴子看到的照片与用算法重建的面部非常相似。研究人员报告说,这只需要大约200个面部细胞。 “据说这张照片胜过千言万语,”曹说。 “在这种情况下,它说:面值约为200个神经元。”

她的同事Steven Le Chang说:“尽管处理面部表情涉及许多详细步骤,但面部细胞编码的基本概念却出人意料地直截了当。这表明其他视觉印象由类似的编码系统处理。”根据神经科学家的说法,这些研究结果的重要性超出了神经科学的范围:“该系统可以刺激新的机器学习算法进行面部识别,”Tsao说。