你的眼睛愛看啥 人工智能告訴你_風聞

​                  

                                 

原創編譯／雷鑫宇 審稿／阿淼 責編／張夢

研究人員利用人工智能系統確定了視覺神經元的“偏好”，這對研究學習障礙和自閉症等有一定幫助。

一種新的計算機程序利用人工智能確定了視覺神經元的“偏好”。該方法有助於研究學習障礙、自閉症和其他神經疾病。

為什麼我們的目光會被某些特定的形狀、顏色或輪廓所吸引？研究人員一直試圖弄清楚這一問題的答案。

半個多世紀以來，研究人員逐漸發現，大腦視覺系統中的神經元對不同的圖像會有不同的反應。

視覺神經元的“不均衡響應”特徵對於人類識別、理解和解釋身邊大量視覺線索的能力至關重要。例如，當人類或其他具有高度協調視覺系統的靈長類動物在查看面孔、方位或文字時，大腦顳下皮層中的特定視覺神經元羣會更加活躍。但這些神經元究竟對什麼有反應仍是一個謎。

scitechdaily.com網站5月4日報道，美國哈佛醫學院布拉瓦特尼克研究所（BI@HMS）的研究人員利用一套人工智能系統，在獼猴身上進行了一系列小型實驗，得出了一些有價值的線索。人工智能系統可靠地確定了大腦視覺皮層神經元更喜歡“看”什麼。相關研究成果刊登於《細胞》雜誌。

此前，絕大多數嘗試確定神經元偏好的研究都使用了真實圖像。此舉的侷限性在於：它們只限於現實世界中可用的刺激以及帶有研究人員的主觀選擇性和片面性。基於人工智能的程序可根據每個神經元的偏好創建合成圖像，從而克服了這個障礙。

                                       

HMS神經生物學研究生Will Xiao設計了這種電腦程序。他根據從6只獼猴處採集的神經反應結果，創建了可自我調節的圖像：Xiao及其同事測量了獼猴在電腦屏幕前觀看圖像時大腦中單個視覺神經元的放電率。在數小時的測試過程中，圖像由灰度的隨機紋理圖開始，依據神經元的激活程度逐漸引入形狀和顏色，並隨時間推移變為最終的圖像。

這個過程可以充分體現神經元的偏好。Xiao説，圖像都是合成的，因此有效避免了使用自然圖像的“偏見”。HMS神經生物學教授Margaret Livingstone補充説：“實驗結果在不同的運行過程中是具有一致性的。”

部分圖像的實驗結果符合Livingstone等的預期。例如，他們猜測某個神經元可能對臉部有反應，這個神經元在“進化”過程中形成了圓形的粉紅色圖像，上面有兩個類似眼睛的黑點。另外一個實驗現象更令人驚訝，神經元不斷形成類似猴子身體的圖像，並且猴子的脖子附近有一個紅色斑點。

後來，研究人員發現，原來這隻猴子的身旁總是關着一隻戴紅項圈的猴子。Livingstone説：“我們認為這個神經元甚至可能對特定的猴子有優先反應。”Xiao補充説：“並非每一張圖片最終都具有可辨認性。有的猴子的神經元‘進化’出了黑色小方塊，另一個猴子則‘進化’出了無定形的黑色/橙色圖塊。”

紅色比較容易吸引注意。

Livingstone指出，根據實驗結果，這些神經元的反應不是天生的，而是通過長期持續的接觸，刺激視覺後天學習的。在神經元的學習過程中，識別能力和優先反應性是未知的。Livingstone及其同事計劃在下一階段調查這個問題。

來源：《細胞》

期刊編號：0092-8674

原文鏈接：

https://scitechdaily.com/artificial-intelligence-helps-determine-what-visual-neurons-like-to-see/

中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

轉載本公號內容請聯繫授權

[email protected]