世界本来没有颜色?研究人员揭示了认知颜色空间形成的神经机制

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日期:2020-08-28 14:06:00    来源:中国新闻网    

光波是电磁波,并不具有颜色,我们能识别出数千种不同的色调,是因为大脑给不同波段的可见光信息设定了标签。北京时间8月26日深夜,国际学术期刊《Neuron》(《神经元》)在线发表了题为《猕猴V1,V2和V4等级化的颜色处理机制》的研究论文,该研究揭示了认知颜色空间形成的神经机制。

目前在灵长类视觉大脑的腹侧通路中,从初级视皮层,途经纹外皮层,到颞侧皮层的各个视觉脑区,都发现了编码色彩的神经元。但是色彩信息在等级化的不同视觉脑区里是如何被加工处理的,尤其是如何最终形成心理主观层面上的颜色认知空间?这些问题此前都尚未得到解答。

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的王伟研究组与北京大学生命科学学院的唐世明实验室合作的这项研究,利用内源性信号光学成像、双光子成像和电生理记录等手段,详细描绘了等级化的不同视觉脑区的色调图结构。

研究发现从初级到中高级的三个连续视觉脑区内,都存在着众多大小不一、离散分布的颜色反应斑点区,用于编码不同光波波段的神经元就聚集这些斑点区内,形成“色调图”。这些“色调图”就好像许许多多、大小不等的彩虹,散布在各个视觉大脑表面。三个不同等级的视觉皮层的色调图(调色板)与我们主观认知的色调空间位置的匹配程度,随着视觉皮层等级的提高而显著提升。

结合其他更高级脑区的功能,视觉大脑作为一个整体,产生了对各种各样离散色调和亮度敏感的神经元反应,并组成了一个复杂的神经计算网络,以编码外界千变万化的光线,在大脑中产生丰富多彩的“颜色标签”。

该研究得到中国科学院、上海市、国家自然科学基金和教育部的资助。刘晔博士和李明博士是该论文的共同第一作者。(申海 郑莹莹)

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