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人类预知未来或非传说 每人大脑均含此特殊能力

http://www.kexue.com 2013-05-15 11:54:14 凤凰网  发表评论


网球运动员费德勒大脑里的视觉皮质需要精确调整到能够处理快速移动的物体

  北京时间5月15日消息,英国每日邮报报道, 近日科学家首次发现了我们大脑是如何追踪快速移动物体的原理,这帮助解释了网球运动员是如何击中时速达100英里的网球,以及足球运动员是如何知道何时精确的射门。这一过程涉及推动运动的图像不断向前移动,使得我们的大脑能够观测到比眼睛所看到的更远的未来轨迹。

  美国加州大学伯克利分校的研究人员首次发现了大脑这种“复杂的机制”。我们大脑处理和追踪快速移动物体的方式类似于鹰眼显像系统球类追踪技术的工作原理,格林斯·玛乌斯(Gerrit Maus)博士带领的研究小组这样解释道。

  人类的大脑只需要1/10秒的时间就能处理眼睛所见的景象。倘若在更低的速率时,大脑的视觉处理延迟可能会导致计时和协调方面的极大错误。100毫秒的停顿意味着在实时速率为120英里每小时的网球已经前进了15英尺(4.57米)。如果我们的大脑无法弥补这种视觉处理延迟,人们可能会被网球甚至车辆撞击。

  美国加州大学伯克利分校心理学博士后研究员玛乌斯说道:“我们首次观测到人类大脑里这种复杂的预测机制。”他表示对大脑处理运动中的物体的更清晰理解将最终帮助诊断和治疗大量身体失调问题,包括损害运动感知的疾病。

  美国加州大学伯克利分校的格林斯博士和他的研究小组利用核磁共振成像扫描测试大脑对快速移动物体的反应。他们利用“闪光牵制效应”进行测试——两部分的视错觉,参与者可以看到短暂的闪光沿着运动方向移动。

  无法感知运动的人类无法预测物体的位置,因此也无法执行类似倒咖啡这样简单的任务。利用核磁共振成像扫描,格林斯博士和同事确定了大脑中计算补偿呆滞的视觉处理能力的部分视觉皮质的位置。

  他们观测到了大脑里的这种预测机制。科学家的研究表明视觉皮质的中颞区域——也就是俗称的V5——正在计算移动物体最可能结束的位置。在这项实验中,六名被试者在观看“闪光牵制效应”时,科学家对他们的大脑进行扫描,也就是通过核磁共振成像扫描。闪光牵制效应是指两部分的视错觉,被试者能够看到沿着运动方向移动的短暂闪光。

  玛乌斯博士说道:“大脑解译作为部分移动背景的闪光,因此也参与了预测机制以补偿处理延迟。”研究人员发现视错觉在大脑V5区域产生了同样的神经活动模式,从而确定了V5是预测机制发生的区域。“我们在V5区域不仅能看到预测的结果,还能够精确的看到物体在预测的位置。”

  玛乌斯博士还表示,在更高的进化层面上,这项发表在期刊《神经元》上的研究加强了某一观点,也即无法精确的看清每个物体的位置其实是有利的。事实上,这是生存所必须的。玛乌斯博士说道:“眼睛所捕捉到的画面被大脑处理,它其实并不是和真实世界同步的,但是大脑非常聪明,知道如何补偿这种延迟。我们真正所感知的可能与真实世界并没有太大的联系,我们知道如何与真实世界发生相互作用才是最重要的。”(编译/严炎刘星)

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