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解開人臉神經編碼

2017-09-01 謝赫(Knvul Sheikh)
神經科學家正逐步破解人腦中進行臉部辨識的神經編碼。
人腦演化至今,已能辨識並記住眾多不同臉孔。在擁擠的餐廳或熙攘的街頭,我們一下子就能認出友人的臉,對方的喜怒哀樂也可一目了然。腦造影研究顯示,在太陽穴底下的顳葉有幾處藍莓大小的腦區,專司對人臉的反應,神經科學家稱這些腦區為「臉部辨識區塊」。但無論是腦造影還是對植入電極的患者進行臨床試驗,都無法解釋這些腦區中的神經元到底如何運作。美國加州理工學院的生物學家曹穎(Doris Tsao)和同事借助腦造影技術及單一神經元記錄法來觀察獼猴腦,似乎終於破解了靈長類辨識臉孔的神經編碼。研究人員發現,臉部辨識區中每個神經元的活化率會隨不同臉部特徵而改變。這些神經元猶如調節器的旋鈕,可各自微調並對零碎資訊做出反應,再以各種方式整合,形成每張曾見過的臉部影像。曹穎說:「這實在不可思議,每個旋鈕的數值都可預測,只要追蹤臉部辨識神經元的電生理活動,就能重現猴子看過的人臉。」先前研究顯示,這些腦區專門負責臉部表情編碼。2000年代初期,曹穎在哈佛醫學院擔任博士後研究員時,與電生理學家弗瑞瓦德(Winrich Freiwald)合作,他們發現,猴子一看到人臉照片,其臉部辨識區的神經元就會釋出電生理訊號;但同一群神經...

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