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科學家發現大腦細胞從出生起就知道物體在重力作用下如何掉落

人們是直觀的物理學家-從出生起就知道物體在重力作用下如何掉落,傾倒或滾動。在一項新的研究中,科學家發現大腦細胞顯然是造成這種先天智慧的原因。

在負責識別顏色,紋理和形狀的大腦部分中,約翰·霍普金斯大學的研究人員發現了使用大范圍環境線索來推斷重力方向的神經元。這項發現在線發表在《當代生物學》雜志上,表明這些細胞可以幫助人類自我定位并預測物體的行為。

“重力是我們世界中無處不在的強大力量,”神經科學教授,該大學Zanvyl Krieger思維/大腦研究所所長,資深作家Charles E. Connor說。“我們的結果表明,重力方向可以從視覺提示中得出,提供有關物體物理的重要信息以及保持姿勢和平衡的其他提示。”

康納與前約翰·霍普金斯大學博士后研究員西瓦什·瓦齊里(Siavash Vaziri)一起研究了恒河猴大腦目標區域的單個細胞,事實證明,這是人類視覺組織和功能非常接近的模型。他們測量了每個單元對計算機監視器上呈現的大約500種抽象的三維形狀的響應。形狀從小物體到大型景觀和室內裝飾不等。

他們發現,給定的細胞將對許多不同的刺激做出反應,特別是大平面和尖銳的延伸邊緣。將這些刺激束縛在一起的是它們在同一傾斜的直線參考系中的對準。這些電池對不同的傾斜敏感,即使一個人不斷移動,它們也可以為重力方向提供連續的信號。

康納說,換句話說,這些神經元可以幫助人們了解上升的方向。

他說:“即使視覺圖像發生巨大變化,當頭部向左或向右傾斜或凝視向上或向下傾斜時,世界似乎都不會旋轉。”“這種感知穩定性必須取決于像這樣的信號,這些信號可以不斷提供視覺環境的方向感。”

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