跨不同神经记录模式和方法的视觉信息的神经解码 跨神经元之间的信息传递与信号转导途径

每日,来自外部环境的各种感官信息通过不同的方法传输到大脑,然后进行处理,产生一系列的应对行为。在这些感知方法中,视觉可以说是外部环境和大脑之间相互作用的主要贡献者。

人类感知信息大约70%来源于视觉,远远超过听觉系统、触觉系统等其他感觉系统的总与。视觉系统是中枢神经系统的一部分,负责视觉感知、处理与解释视觉信息以构建视觉环境的表示。

它由眼睛、视网膜、将视觉信息传导到丘脑的纤维、上丘与部分大脑皮层组成。如今,研究人员可以运用不同的记录方法,例如脉冲、脑电图 (EEG) 与功能磁共振成像 (fMRI),来收集视觉系统不同部分(例如视网膜、外侧膝状体)的大脑活动主题的神经信号神经核(LGN)、初级视觉皮层(V1)皮层等。

根据相应的采集设备,不同的记录方法在侵入性、规模与精度上有所不同。

神经编码是理解大脑怎么处理环境刺激的壹个重要课题。神经解码的目的是读出嵌入各种类型神经信号中的信息。对于视觉而言,理解神经元怎么感知与响应丰富的自然视觉信息是神经编码的壹个主要课题,而视觉信息的神经解码的目标是尽也许地恢复神经反应的原始刺激。

它对于脑机接口与虚幻现实设备所运用的人工视觉的发展也至关重要。

近几十年来,人们做出了大量卖力来研究视觉通路中神经解码的各种机制。根据解码类型,这些机制可以大致分为三类:

视觉刺激分类,将特定刺激分类到最匹配的图像集中

视觉刺激识别,其中刺激被识别为特定的视觉对象

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