大脑如何记住面孔。免费技术图书馆新闻

大脑如何记住面孔

29.12.2017

由加州理工学院的生物学家 Doris Tsao 领导的一组科学家结合使用脑图谱和记录单个神经元信号，似乎已经破解了灵长类动物面部识别的神经密码。科学家们发现，面部某些区域（面部补丁，这是术语）的每个细胞的脉动频率与其个体特征相对应。细胞可以像天平系统一样“调整”以响应信息位，然后以各种方式将这些位组合起来以再现所见动物“脸”的每个特征。

一项对大脑处理图像能力的研究表明，大脑颞叶的几个区域（蓝莓大小）负责面部识别。

为了了解细胞如何执行这种识别功能，曹和史蒂文乐昌拍摄了 2000 张面部照片，这些照片在 50 个特征上有所不同，包括面部圆度、眼睛之间的距离以及肤色和纹理。他们向两只猴子展示了这些照片，记录了两只动物三个不同面部斑块中单个神经元的活动。

事实证明，神经元只对一个特定的特征有反应。海马神经元编码非个体面孔。神经元将面部图像分成小部分并编码某些特征，例如发际线的宽度。此外，单个神经元还处理附加信息。来自面部不同部位的数据被组合起来以获得完整的图片。

通过了解这种分工的运作方式，Chang 和 Cao 能够预测神经元对一张全新面孔的反应。他们开发了一个数学模型，其中面部特征由各种神经元编码。然后，他们向猴子展示了一张它以前从未见过的脸的图像。使用创建的算法，科学家们能够根据获得的神经元反应数据，以数字方式形成猴子看到的面部图像。结果证明，复制品与猴子看到的图像几乎没有区别。

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