科学家们发现了为什么我们的大脑可能如此擅长感知边缘和轮廓。响应于细长边缘的不同部分的神经元被连接并因此交换信息。这可以使大脑更容易识别物体的轮廓。研究结果发表在《自然》杂志上。

单个视觉刺激不是我们的大脑独立处理的。确切地说，神经元会交换输入的信息，以从无数的撞击到我们眼睛的视觉细节中形成连贯的感知图像。这些相互作用如何产生我们的视觉感受仍不清楚。部分原因是由于我们对确定大脑中哪些神经元相互连接的规则以及它们交换哪些信息的了解仍然很少。由巴塞尔大学生物中心的Sonja Hofer教授领导的研究小组研究了大脑中的神经元网络。现在，她已经在小鼠模型中研究了视觉皮层中各个神经元从其他神经元接收到的有关更广泛视野的信息。

从2018年1月起，Sonja Hofer将在Sainsbury Wellcome神经回路和行为中心领导自己的实验室。Hofer集团将研究神经回路，以进行感官加工和感官指导的行为。

神经元从视野的大部分接收信息

视觉皮层是人类大脑的最大部分，负责分析来自眼睛的信息，并使我们能够感知视觉世界。这个大脑区域中的不同神经元会对视野中特定位置的视觉场景做出反应。Sonja Hofer和她的团队可以证明，单个神经元还可以从剩余的视野中获得大量的附加信息。“这不足为奇，因为我们对单个视觉刺激的感知在很大程度上取决于周围的视觉环境。” Hofer解释说。例如，图像的各个部分合并为线条，轮廓和对象。

我们环境中的边缘反映在大脑中

这项新的研究表明，如果神经元对位于公共轴上的边缘做出反应，则最有可能被连接。“我们的视觉环境包含许多长线和轮廓线，” Sonja Hofer解释说。“因此，我们周围世界的结构反映在大脑突触的模式中”。Hofer的团队认为，这种特定的大脑连通性可能有助于感知细长的线条和边缘：对这些边缘的不同部分做出反应的神经元是相互连接的，可以增加彼此的活动，因此可以增强有助于感知这些视觉特征的反应。

我们的大脑非常擅长识别图像中的轮廓和对象，即使它们实际上不存在，有时也会被欺骗而看到它们(例如，图前景中蓝色三角形的边缘)。这种错觉表明了我们的大脑如何检测线条和物体轮廓。”“我们的发现揭示了可以促进这项技能的机制”。