突破性研究顯示小鼠能感知霓虹燈色彩擴散的錯覺
研究首次表明,某種視錯覺,例如霓虹燈色彩擴散對小鼠有效。這項研究也是首次結合使用電生理和光遺傳學這兩種研究技術來研究這種錯覺。對小鼠的實驗結果解決了神經科學中長期存在的一個爭論,即大腦中哪一級神經元負責對亮度的感知。
我們都熟悉視錯覺,有些是新奇的現象,有些則在我們身邊。即使你看著眼前的螢幕,也會被欺騙,以為自己看到的是白色。實際上,你看到的是許多紅色、綠色和藍色元素緊密地擠在一起,給人一種白色的感覺。另一個例子是快速旋轉的輪子或螺旋槳,當它加速到全速時,會短暫地看起來像是在逆轉方向。
無論如何,人們可能會驚訝地發現,光學幻覺不僅有趣,而且還是了解眼睛、神經、思考和大腦的有用工具。
你看到了什麼?這是一種典型的霓虹燈色彩擴散幻覺,與這些實驗中使用的幻覺不同。你有可能一眼就看到一個淺藍色的圓圈,與原本白色的背景形成了微弱的對比。但實際上,背景完全是白色的;就好像黑色細絲藍色部分的藍色滲入了藍色線條末端所暗示的圓形。圖片來源:Wikimedia/blebspot,已編輯
東京大學系統創新系副教授渡邊正孝(Masataka Watanabe)的任務是進一步了解意識的本質。這是一個廣闊的學科領域,因此自然有許多方法來探索它,其中包括他使用的光學幻覺。他最近的研究著眼於某種對人類有效的幻覺是否對老鼠也有效。結果證明,確實如此。這有什麼意義呢?
渡邊說:『知道這種被稱為霓虹色擴散幻覺的幻覺對小鼠和人類都有效,對像我這樣的神經科學家來說是非常有用的,因為這意味著小鼠可以作為有用的測試對象,來測試人類無法測試的情況,要真正了解感知體驗過程中大腦內部發生了什麼,我們需要使用某些無法在人身上使用的方法。和光遺傳學(用光脈衝激活或關閉活體大腦中特定神經元的發射)。
渡邊的實驗是首次在動物實驗對象身上同時使用電生理學和光遺傳學進行霓虹燈色彩蔓延幻覺的實驗,這使他的團隊能夠準確地看到大腦中哪些結構負責處理這種幻覺。
視覺刺激落在眼睛上後,會透過神經傳入大腦,然後被稱為V1、V2 等一系列神經元層接收,其中V1 是第一層,也是最基礎的一層,V2 以上則被視為更高層。
“在神經科學領域,關於高級神經元在亮度感知中的作用的爭論由來已久。我們在小鼠身上進行的實驗表明,V1 神經元不僅對幻覺有反應,而且對所顯示的同類圖案的非幻覺版本也有反應。
這項實驗表明,小鼠模型在神經科學領域是有效的。渡邊希望這只是個開始,這樣的實驗將有助於實現他闡明意識神經機制的宏偉目標。
編譯來源:ScitechDaily