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加州理工科学家发明猴子版的“读脑术”,有望解码人类看到的面孔

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-06-03 09:31

正文


当在一个拥挤的餐厅寻找朋友的时候,我们能够马上知道谁是谁,快速地识别出朋友的脸。但 要解释我们如何执行这样一个复杂的任务并不容易 ——即使对研究大脑的科学家来说也是这样。


但现在有一个研究团队已经采取了一个重大的步骤: 解码来自猴脑细胞的信号,以重建它们在现实生活中看到的面孔 ——这些发现可能有助于揭开人类复杂大脑功能背后的秘密。


多年来,科学家们试图发现大脑中是否存在某些神经细胞,专门用来为特定人脸进行编码,即在你看到某些特定面孔时,神经会快速响应。


加州理工学院神经科学家 Doris Tsao 与她的同事们从几年前就开始从事面部分区相关研究,具体方法是通过测试神经对面部不同分区的反应,比如不同大小的眼睛、鼻子、嘴等,但研究团队并没有尝试对面部进行编码。Tsao认为最困难的地方在于 如何表达面部特征 ,毕竟这不是几句话说得明白的。



Tsao的研究表明,在人脑这类高水平视觉处理过程中, 细胞只对面部亚特征进行编码 ,然后将这些特征组合在一起后就形成了完整的面部图像。这一相对简单的视觉处理系统与可能说明了一个问题,即所谓的面部识别神经并没有什么特别之处。


所以,Tsao研究团队的一位博士生 Le Chang 放弃了对面部特征的简单描述,转向用程序来处理一组共 200 张经计算机调整过的人脸图像。计算机程序通过数学语言、从 50 个不同维度来描述这些人脸见的不同之处—— 这些不同维度基本上没有相互关联之处,但有一半属于面部特征分类,比如双眼间的距离、发际线位置等;另一半则是像肤色、肤质这类特征。


Tsao表示:“我们真的破解了大脑中面部识别的代码——这是我们第一次了解到感官系统中高级对象的代码。”

毫无疑问,科学家们已经能够很好的理解脑细胞是如何编码简单的“低级”视觉特征,比如颜色、角度和边缘。但对于复杂的高级对象,比如面孔,科学家则束手无策。








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