科學家利用人工智慧，首次確認了50個新行星

✎ 頂刊導讀目錄

1，清醒狀態非人靈長類動物深部視覺皮層的功能超聲成像

2，視覺心理意象和知覺共享的神經表徵發生在alpha頻帶

3，人臉和場景識別中人類內側頂葉的類別選擇性

4，靈長類丘腦後側中的長期價值記憶在快速自動動作中的作用

5，在先天性盲人的早期「視覺」皮層中解碼自然聲音

1，清醒狀態非人靈長類動物深部視覺皮層的功能超聲成像

期刊：PNAS

作者：Loren

在清醒的動物或人類身上，在中尺度水平上研究大腦的深層區域是不容易的。我們最近開發了一種功能性超聲(FUS)技術，可以對視覺任務的血流動力學反應進行成像。

利用FUS對兩個清醒的非人靈長類動物執行被動注視任務，我們在距狀皮層和月狀溝的視皮層(V1，V2和V3)建立了深度的視網膜定位圖。這些成像可以在相對較少刺激呈現後的一個小時中獲得。

這項技術的空間解析度是通過繪製初級視覺皮層淺層和深層內類似於眼優勢(OD)柱的圖案來說明的。這些使用FUS的採集表明OD選擇性主要存在於第IV層，但延伸到第II/III層和第V層。這項成像技術提供了一種新的中尺度方法來繪製清醒受試者的整個皮層在高時空解析度下的腦活動圖。

https://www.pnas.org/content/117/25/14453

2，視覺心理意象和知覺共享的神經表徵發生在alpha頻帶

期刊：Current Biology

作者：Aleah-jing

實驗室任務，方法和多變量分類的結果

為了在開展適應性活動時有足夠的靈活度，生物體必須對物理呈現的刺激進行快速的認知反應。為此，人類使用視覺心理意象，即從記憶中喚起生動的內在體驗的能力，來代表對刺激的感知。視覺心理意象的內容在主觀上模仿了感知到的內容，這表明心理意象和感知具有共同的神經機制。

通過對人類腦電圖（EEG）數據進行多變量表徵相似性分析，我們比較了心理意象和物體感知過程中的大腦振蕩活動的時間過程。我們發現，心理意象和感知之間共享的表徵形式只出現在alpha頻段。這些表徵存在於大腦後部電極中，但不存在於前部電極中，表明這些表徵起源於頂枕皮質。使用表徵相似性分析將共享表徵與計算模型進行比較，發現其與物體表徵上訓練的深度神經網絡的後面層之間相關聯，而不是和聽覺或語義模型關聯，這暗示了複雜視覺特徵的表徵是通用的基礎。

總之，我們的研究結果發現並刻畫了alpha振蕩作為視覺心理意象和感知之間共享的表徵的皮層標籤。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.04.074

3，人臉和場景識別中人類內側頂葉的類別選擇性

期刊：Current Biology

作者：Aleah-jing

實驗刺激和MPC,MTL顱內電極位置

人臉和場景的快速識別和記憶涉及腹側視覺通路中特定類別的計算中心與分布式皮層記憶網絡的結合。為了更好地了解人類如何進行識別和辨認人臉和場景，我們記錄了一大批患者（n = 50）的頂內側皮層（MPC）和內側顳葉（MTL）的顱內信號，這些腦區被廣泛的認為參與了人臉和場景識別。

我們發現，MPC對人臉和場景識別產生了拓撲性的調諧響應，MPC中進行場景識別的電極簇位於大腦雙側，而進行人臉識別的電極簇位於右側頂下溝。MTL的類別選擇性具有結構梯度，表現為內嗅皮層前部具有人臉選擇性，而旁海馬腦區後部具有場景選擇性。

在MPC和MTL中，具有刺激特異性的可識別的樣本在這些皮層模塊中都具有更強的激活。這兩個區域協同工作促使人臉和場景識別。特徵選擇性和身份敏感性在這兩個區域是一致的，並且它們在人臉和場景識別過程中表現出θ相位鎖定。這些發現共同為MPC子區域在識別獨特實體中的特定作用提供了明確的證據。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.05.018

4，靈長類丘腦後側中的長期價值記憶在快速自動動作中的作用

期刊：Current Biology

作者：Aleah-jing

視覺反應性丘腦後神經元

丘腦被廣泛認為是處理來自各個大腦區域的信息並將其傳播到其他大腦區域的腦區，在感知覺和運動執行中起著至關重要的作用。丘腦還接收基底神經節（BG）的輸入，而BG參與基於價值的決策，這表明丘腦在價值加工過程中發揮作用。

我們發現，在獼猴丘腦後側的特定腦區中的神經元編碼了視覺物體的歷史價值記憶。這些價值編碼神經元多位於膝上核（SGN）中。這個丘腦區域直接從上丘（SC）接受解剖輸入，並且其神經元顯示的視覺反應具有對側偏好。值得注意的是，這些丘腦神經元的價值辨別活動在學習過程中增加，學習後的價值甚至在學習後200天內仍保持穩定。

我們的數據表明，丘腦後部的單個神經元不僅處理簡單的視覺信息，而且還表徵歷史價值信息。此外，我們的數據表明，SC-丘腦後側-BG-SC皮層下神經迴路可以編碼歷史價值，從而繞過視覺皮層實現快速自動注視。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.05.047

5，在先天性盲人的早期「視覺」皮層中解碼自然聲音

期刊：Current Biology

作者：Aleah-jing

實驗設計和不同聲音的解碼分類的結果

複雜的自然聲音，如鳥兒唱歌的聲音，說話聲或交通噪音，可以在被蒙住眼睛的正常視力被試的早期視覺皮層中誘發可解碼的fMRI激活模式。也就是說，早期視覺皮層接收非視覺信息以及來自聽覺信息中的潛在預測信息。但是，目前尚不清楚聽覺信息向早期視覺區域的轉移是視覺意象的附帶現象，還是由與視覺經驗無關的機制驅動的。

本研究發現，我們可以從缺乏視覺意象的先天性盲人的早期「視覺」腦去中的活動模式中解碼自然聲音。因此，視覺意象不是聽覺信息反饋到早期視覺皮層的前提。此外，早期視覺皮層中聲音空間模式解碼的準確度在盲人和正常視力的個體中非常相似，且解碼的準確度從中央凹到周圍區域不斷梯度增加。

這表明，即使在終生沒有視力的情況下，早期視覺皮層的典型反常組織也會發展為聽覺反饋。給早期視覺皮層的相同反饋可能會輔助正常視力個體的視覺感知，並促使該腦區參與盲人的非視覺功能。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.05.018

校審：Freya（brainnews編輯部）

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