世界本來沒有顏色?研究人員發現大腦中的「調色板」機制

2020-09-02 天府新區檢察

光波是電磁波,並不具有顏色,我們能識別出數千種不同的色調,是因為大腦給不同波段的可見光信息設定了標籤。北京時間8月26日深夜,國際學術期刊《Neuron》(《神經元》)在線發表了題為《獼猴V1,V2和V4等級化的顏色處理機制》的研究論文,該研究揭示了認知顏色空間形成的神經機制。

目前在靈長類視覺大腦的腹側通路中,從初級視皮層,途經紋外皮層,到顳側皮層的各個視覺腦區,都發現了編碼色彩的神經元。但是色彩信息在等級化的不同視覺腦區裡是如何被加工處理的,尤其是如何最終形成心理主觀層面上的顏色認知空間?這些問題此前都尚未得到解答。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心的王偉研究組與北京大學生命科學學院的唐世明實驗室合作的這項研究,利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構。

研究發現從初級到中高級的三個連續視覺腦區內,都存在著眾多大小不一、離散分布的顏色反應斑點區,用於編碼不同光波波段的神經元就聚集這些斑點區內,形成「色調圖」。這些「色調圖」就好像許許多多、大小不等的彩虹,散布在各個視覺大腦表面。三個不同等級的視覺皮層的色調圖(調色板)與我們主觀認知的色調空間位置的匹配程度,隨著視覺皮層等級的提高而顯著提升。

結合其他更高級腦區的功能,視覺大腦作為一個整體,產生了對各種各樣離散色調和亮度敏感的神經元反應,並組成了一個複雜的神經計算網絡,以編碼外界千變萬化的光線,在大腦中產生豐富多彩的「顏色標籤」。

該研究得到中國科學院、上海市、國家自然科學基金和教育部的資助。劉曄博士和李明博士是該論文的共同第一作者。(申海 鄭瑩瑩)

相關焦點

  • 世界本來沒有顏色?科學家發現大腦中的「調色板」機制
    我們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。我國科學家近期的一項研究成果,讓我們了解了大腦具有的「藝術家」氣質。中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王偉研究員團隊與北京大學生命科學學院唐世明教授團隊合作,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知層面上的顏色空間色調圓盤形成的神經機制。相關研究成果8月26日在線發表於《神經元》。
  • 科學家發現大腦中的「調色板」
    光的本質是電磁波,本身並沒有顏色。繽紛顏色是大腦的一種主觀創造,是視覺大腦通過對來自視網膜的光譜信息進行加工處理,並賦予不同光譜信息不同的標籤,才讓人類不僅能在自然界更好地生存,而且還感知到一個多彩絢麗的美麗世界。
  • 我們如何看到顏色?科學家發現大腦「調色板」
    人們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。 我國科學家近期的一項研究成果,能幫助人們了解大腦具有的「藝術家」氣質。 視覺皮層擁有「調色板」 探索這個複雜的腦科學問題,研究人員利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等多種技術手段,對比研究了從初級(V1)到中高級(V2和V4)3個連續視皮層,對亮度完全相同的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色刺激反應的神經活動。
  • 我們如何看到顏色?科學家發現大腦「調色板」
    人們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。我國科學家近期的一項研究成果,能幫助人們了解大腦具有的「藝術家」氣質。視覺皮層擁有「調色板」探索這個複雜的腦科學問題,研究人員利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等多種技術手段,對比研究了從初級(V1)到中高級(V2和V4)3個連續視皮層,對亮度完全相同的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色刺激反應的神經活動。
  • 我們是如何分辨顏色的?多虧了大腦中藏著的「調色板」
    我們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。我國科學家近期的一項研究成果,讓我們了解了大腦具有的「藝術家」氣質。相關研究成果8月26日在線發表於《神經元》。運動、形狀和顏色感知是視覺三大功能。人們對繽紛顏色的主觀審美感覺各自不同,顏色比其他任何感知覺更能說明感知覺是大腦神經活動的產物。「光波本身只是電磁波,並沒有顏色,我們感知到的色調實際上只是我們大腦對於光的波長信息所添加的一種主觀標籤。」王偉告訴《中國科學報》。
  • 你眼中的多彩世界,都是因為大腦中的這個「調色板」
    我們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。我國科學家近期的一項研究成果,讓我們了解了大腦具有的「藝術家」氣質。中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王偉研究員團隊與北京大學生命科學學院唐世明教授團隊合作,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知層面上的顏色空間色調圓盤形成的神經機制。相關研究成果8月26日在線發表於《神經元》。
  • 「大腦就像一個畫家」——我國科學家發現大腦內部「調色板」
    人們之所以能看到色彩斑斕的世界,則要歸功於大腦裡的「調色板」。我國科學家近期的一項研究成果,能幫助人們了解大腦具有的「藝術家」氣質。色彩源自哪裡運動、形狀和顏色感知是視覺三大功能。人們對繽紛顏色的主觀審美感覺各自不同,顏色比其他任何感知覺更能說明感知覺是大腦神經活動的產物。「光波本身只是電磁波,並沒有顏色,我們感知到的色調實際上只是大腦對於光的波長信息所添加的一種主觀標籤。」王偉告訴記者。顏色空間有不同的類型,比如生理顏色空間和認知顏色空間。
  • 這就是大腦中的調色板!
    本文轉載自【微信公眾號:魔咖色域,ID:Mycolordoc】經微信公眾號授權轉載,如需轉載與原文作者聯繫之前《Neuron》期刊在線發表了題為《獼猴V1,V2和V4等級化的顏色處理機制》的研究論文。該研究利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知顏色空間形成的神經機制。
  • Neuron | 王偉/唐世明合作發現大腦中的調色板
    人類的顏色認知空間,是通過心理認知實驗測量出來的,其中顏色空間的色調維度,被描述為「色調圓盤」;基於紅、綠、藍三原色理論,紅綠藍三種色調在色調圓盤上的距離是相等的。其他的認知顏色空間比如CIELab顏色空間,是基於紅、綠、黃、藍四原色理論來定義的。目前在靈長類視覺大腦腹側通路中,從初級視皮層(V1),途徑紋外皮層(V2和V4),到顳側皮層(IT)的各個視覺腦區,都發現了編碼色彩的神經元。
  • 世界上所有顏色都是大腦「想」出來的!中國科學家解開大腦「調色板」之謎
    最近,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王偉研究組和北京大學唐世明研究組合作,詳細描繪出了大腦中的「調色板」是如何給眼睛看到的世界「染」上各種顏色的。昨天(26日)深夜,國際著名學術期刊《神經元》在線發表了相關論文。
  • 世界上所有顏色都是大腦「想」出來的!中國科學家解開大腦...
    最近,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王偉研究組和北京大學唐世明研究組合作,詳細描繪出了大腦中的「調色板」是如何給眼睛看到的世界「染」上各種顏色的。昨天(26日)深夜,國際著名學術期刊《神經元》在線發表了相關論文。 早在18世紀,英國科學家牛頓就意識到,光波其實是一種波長在特定範圍內的電磁波,它並不具有顏色。
  • 腦智卓越中心揭示認知顏色空間形成的神經機制
    該研究利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知顏色空間形成的神經機制。人們對繽紛顏色的主觀審美感覺各自不同,顏色比其他任何感知覺更能說明感知覺是大腦神經活動的產物。英國科學家牛頓早在18世紀就意識到,光波是電磁波,它並不具有顏色。人們能識別出數千種不同的色調,是大腦為不同波段的可見光信息設定的標籤。
  • 腦智卓越中心揭示認知顏色空間形成的神經機制
    該研究利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知顏色空間形成的神經機制。人們對繽紛顏色的主觀審美感覺各自不同,顏色比其他任何感知覺更能說明感知覺是大腦神經活動的產物。英國科學家牛頓早在18世紀就意識到,光波是電磁波,它並不具有顏色。人們能識別出數千種不同的色調,是大腦為不同波段的可見光信息設定的標籤。
  • Neuron:王偉/唐世明 等解密認知顏色空間形成的神經機制
    該研究利用內源性信號光學成像、雙光子成像和電生理記錄等手段,詳細描繪了等級化的不同視覺腦區的色調圖結構,揭示了認知顏色空間形成的神經機制。目前在靈長類視覺大腦腹側通路中,從初級視皮層(V1),途徑紋外皮層(V2和V4),到顳側皮層(IT)的各個視覺腦區,都發現了編碼色彩的神經元。但是色彩在等級化的不同視覺腦區是如何進行加工處理的,尤其是如何形成心理主觀層面上的顏色認知空間,根本不清楚。
  • 研究人員研究了大腦學習和長期記憶的機制
    以同樣的方式,我們的記憶和生活經歷被載入我們的大腦,使一個人與另一個人不同。即使是最簡單的體驗也正在改變我們的大腦。每次我們學習新的東西,我們的大腦都會改變。到目前為止,究竟如何存儲這些信息到我們的大腦中還不清楚。
  • 研究發現大腦可塑性機制—新聞—科學網
    前不久,美國塔夫斯大學醫學院與耶魯大學醫學院的科學家共同發現,一種新的分子機制對於大腦功能的成熟具有至關重要作用,同時,它還可用於恢復老年人大腦的可塑性。與之前研究不同的是,這是科學家首次以一種特定分子作為目標,該分子作用於單一類型的神經元連接,從而調節大腦功能,恢復了大腦自我連接的能力。
  • 王偉/唐世明首次揭示不同顏色的形成機制
    目前在靈長類視覺大腦腹側通路中,從初級視皮層(V1),途徑紋外皮層(V2和V4),到顳側皮層(IT)的各個視覺腦區,都發現了編碼色彩的神經元。但是色彩在等級化的不同視覺腦區是如何進行加工處理的,尤其是如何形成心理主觀層面上的顏色認知空間,根本不清楚。
  • 這種讓人開口就飈外語的病,還能刪掉大腦中的「顏色詞庫」
    語言學研究顯示,儘管來自不同文化的各種語言中顏色詞彙不一定能夠完全對應,但是整體而言,顏色詞彙產生的時間順序具有高度一致的規律,一般按照黑、白、紅、綠、黃、藍的順序依次出現。這種現象可能體現了某種人類共同的神經機制,但它至今沒有得到被一致認可的解釋。
  • 12星座的調色板,人群中的一枝獨秀
    不過,就和天空中太陽的重要性一樣,太陽星座是永遠的核心,我們熱衷於談論它,嚴肅的,或者娛樂的。,鮮豔的色彩搭調絢麗的生命,火象星座的人,總是人群中亮眼的那一位,而一點點的淡白色或奶油色能讓沸騰的白羊安靜下來,也與白羊最為純真的特質相吻合。
  • 美科研人員發現大腦形成長期記憶的分子機制
    美國《國家科學院學報》12日發表報告說,研究人員已繪製出大腦形成長期記憶的部分分子機制,有望為治療阿爾茨海默病等神經退行性疾病提供新的靶點。這項最新研究顯示,小鼠神經元中一種被稱為CPEB3的蛋白質能使神經元存儲長期記憶。