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科学家发现大脑细胞从出生起就知道物体在重力作用下如何掉落

人们是直观的物理学家-从出生起就知道物体在重力作用下如何掉落,倾倒或滚动。在一项新的研究中,科学家发现大脑细胞显然是造成这种先天智慧的原因。

在负责识别颜色,纹理和形状的大脑部分中,约翰·霍普金斯大学的研究人员发现了使用大范围环境线索来推断重力方向的神经元。这项发现在线发表在《当代生物学》杂志上,表明这些细胞可以帮助人类自我定位并预测物体的行为。

“重力是我们世界中无处不在的强大力量,”神经科学教授,该大学Zanvyl Krieger思维/大脑研究所所长,资深作家Charles E. Connor说。“我们的结果表明,重力方向可以从视觉提示中得出,提供有关物体物理的重要信息以及保持姿势和平衡的其他提示。”

康纳与前约翰·霍普金斯大学博士后研究员西瓦什·瓦齐里(Siavash Vaziri)一起研究了恒河猴大脑目标区域的单个细胞,事实证明,这是人类视觉组织和功能非常接近的模型。他们测量了每个单元对计算机监视器上呈现的大约500种抽象的三维形状的响应。形状从小物体到大型景观和室内装饰不等。

他们发现,给定的细胞将对许多不同的刺激做出反应,特别是大平面和尖锐的延伸边缘。将这些刺激束缚在一起的是它们在同一倾斜的直线参考系中的对准。这些电池对不同的倾斜敏感,即使一个人不断移动,它们也可以为重力方向提供连续的信号。

康纳说,换句话说,这些神经元可以帮助人们了解上升的方向。

他说:“即使视觉图像发生巨大变化,当头部向左或向右倾斜或凝视向上或向下倾斜时,世界似乎都不会旋转。”“这种感知稳定性必须取决于像这样的信号,这些信号可以不断提供视觉环境的方向感。”

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