Нейроны зрительной коры меняют способ обработки информации за 20 миллисекунд

Ученые из Astera Institute и Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что нейроны в нижневисочной коре головного мозга способны быстро переключаться между разными режимами обработки визуальной информации. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature 25 марта.

Группа под руководством Дорис Цао изучала активность отдельных нейронов в зрительной коре приматов при демонстрации изображений лиц и различных объектов. Эксперименты показали, что нейроны переходят от общего режима распознавания объектов к специализированному режиму идентификации лиц примерно за 20 миллисекунд после предъявления стимула.

Исследователи измеряли активность нейронов в специализированных областях коры с интервалом в 20 миллисекунд. Они применили искусственную нейронную сеть для анализа того, как клетки реагируют на разные категории изображений. Выяснилось, что изначально нейроны используют универсальный код для всех визуальных объектов. При появлении лица клетки быстро переключаются на специализированный код, учитывающий специфические черты лиц. При показе других объектов переключения не происходит.

Открытие противоречит устоявшемуся представлению о том, что нейроны в нижневисочной коре работают с фиксированными функциями настройки, подобно узлам в глубоких нейронных сетях машинного обучения. Обнаруженный механизм показывает, что один нейрон может выполнять разные вычислительные задачи в зависимости от времени и типа стимула.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом, Национальными институтами здравоохранения, Управлением военно-морских исследований и Медицинским институтом Говарда Хьюза. Первым автором статьи стал Юэлин Ши.

Источник:Caltech