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研究发现心理意象与视觉之间的联系

南卡罗来纳州医科大学的研究人员在《当前生物学》杂志上报告说,大脑将相似的视觉区域用于心理成像和视觉,但是对于心理成像,其使用的低级视觉区域的准确度要低于视觉。

这些发现通过改进研究心理意象和视觉的方法为该领域增加了知识。从长远来看,它可能会应用于影响心理形象的心理健康障碍,例如创伤后应激障碍。创伤后应激障碍的一种症状是创伤事件的侵入性视觉提醒。如果可以更好地理解这些侵入性思想背后的神经功能,也许可以开发出针对PTSD的更好治疗方法。

这项研究是由神经科学系副教授Thomas P. Naselaris博士领导的MUSC研究小组进行的。Naselaris小组的发现有助于回答关于心理意象与视觉之间关系的一个古老问题。

我们知道心理意象在某些方面与视觉非常相似,但是并不能完全相同。我们想特别了解它的不同之处。”

托马斯·纳塞拉里斯(Thomas P. Naselaris)博士,MUSC神经科学系副教授

为了探讨这个问题,研究人员使用了一种称为机器学习的人工智能形式,并从机器视觉中获得见解,该机器使用计算机来查看和处理图像。

Naselaris解释说:“有一个类似于大脑的人工系统,即一个神经网络,可以合成图像。” “这就像一个合成图像的生物网络。”

Naselaris团队训练了该网络以查看图像,然后采取下一步使计算机对图像进行想象。网络的每个部分就像大脑中的一组神经元。网络或神经元的每个级别在视觉和心理图像方面都有不同的功能。

为了检验这些网络与大脑功能相似的想法,研究人员进行了MRI研究,以查看哪些大脑区域被精神图像或视觉激活。

在MRI内时,参与者观看屏幕上的图像,还被要求想象屏幕上不同点的图像。MRI成像使研究人员能够定义参与者观看有生命和无生命的物体组合时大脑的哪些部位活跃或安静。

一旦绘制了这些大脑区域,研究人员便将计算机模型的结果与人脑功能进行了比较。

他们发现计算机和人脑的功能相似。从眼睛的视网膜到初级视觉皮层及其他区域的大脑区域都被视觉和心理图像激活。但是,在心理图像中,大脑从眼睛到视觉皮层的激活较不精确,在某种意义上讲是扩散的。这类似于神经网络。利用计算机视觉,代表视网膜和视觉皮层的低层区域可以精确激活。通过心理意象,这种精确的激活变得分散。在视觉皮层以外的大脑区域,视觉和心理图像的大脑或神经网络的激活都相似。区别在于大脑从视网膜到视觉皮层的变化。

Naselaris说:“当您想象时,大脑活动就不那么精确了。” “它不太适合细节,这意味着您在心理意象中遇到的那种模糊和模糊是大脑活动的基础。”

Naselaris希望计算神经科学的这些发现和发展能够更好地理解心理健康问题。

像梦一样的模糊状态有助于我们区分醒着和做梦的时刻。在患有PTSD的人中,创伤事件的侵入性图像可能会变得虚弱,并在当下感觉像现实。通过了解心理意象的工作原理,科学家可以更好地了解以心理意象破坏为特征的精神疾病。

Naselaris解释说:“当人们拥有创伤事件的创伤性影像时,例如PTSD,一种思考的方法就是精神影像失调。” “大脑中有某种系统使您无法生成创伤对象的真实生动图像。”

更好地了解其在PTSD中的工作方式,可以洞悉其他以精神影像障碍为特征的精神健康问题,例如精神分裂症。

Naselaris澄清说:“那是很长的时间。”

目前,Naselaris专注于精神成像的工作原理,需要做更多的研究来解决与心理健康的关系。

该研究的局限性在于能够完全重现参与者在实验过程中所产生的心理图像的能力。正在将用于将脑部活动转换为可视图像的心理图像的方法的开发。

这项研究不仅探索了可见图像和想象图像的神经学基础,而且还为改善人工智能的研究奠定了基础。

Naselaris说:“大脑与机器工作的差异程度为您提供了有关大脑和机器差异的重要线索。” “理想情况下,他们可以指出一个方向,可以帮助使机器学习更像大脑。”

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