新的大脑映射技术随着时间的推移揭示了图像的神经代码

人类越来越接近于了解大脑如何编码视觉信息，因为研究人员现在已经开发出一种方法，可以将随时间变化的大脑反应映射到图像，以揭示大脑如何处理视觉信息。

科尔盖特大学神经科学教授 Bruce C. Hansen 与 Michelle R. Greene(贝茨学院)和 David J. Field(康奈尔大学)合作，引入了动态电极到图像 (DETI) 映射——一种利用高脑电图 (EEG) 的时间分辨率，以呈现与不同神经信号随时间变化的视觉特征图。查看映射到图像的神经反应的实时示例。

阅读发表在PLOS Computational Biology 上的完整期刊文章，动态电极到图像 (DETI) 映射揭示了人脑视觉信息的时空代码

“在查看任何环境时，我们的大脑会以一种能够实现各种智能行为的方式对大量神经元中的视觉信息进行编码。然而，用于指导行为的视觉代码并不像图片那样稳定，而是随着时间的推移随着不同时间点对代码做出贡献的不同神经元群体而演变。我们的 DETI 映射技术提供了对图像中每个位置随时间变化的代码的初步了解，”Hansen 说。

基于功能磁共振成像 (fMRI) 的体素编码分析的最新进展使得基于大脑数据的图像重建成为可能，但由于 fMRI 的时间分辨率有限，因此只能及时渲染单个快照。Hansen 及其同事介绍的 DETI 映射程序基于 EEG 信号，这提供了以毫秒精度映射图像神经代码的机会。

为了成功地将视觉代码映射到具有 EEG 数据的图像，Hansen 及其同事必须克服许多方法上的挑战。“脑电图记录的大脑信号受到头骨的干扰以及由于大脑折叠模式而产生的不同程度的抵消。”使用生物学上合理的大脑编码模型，Hansen 和他的团队能够通过测量大量图像中编码像素与由此产生的神经反应变化之间的对应关系来规避这些问题。“考虑 DETI 映射程序如何工作的一种方法是将图像传递到大脑并将生成的神经代码投影回图像。”因为脑电图可以测量头皮不同位置的神经信号，

DETI 程序生成的映射数据为图像的神经代码如何随时间演变提供了新的重要见解。Hansen 及其同事报告的最引人注目的结果之一是，大脑似乎以一种方式扫描图像，这种方式强调在不同时间点具有不同神经群体的不同图像区域。“这样的扫描程序可能有助于及早确定地平面的优先级，以支持导航判断，随后将重点放在地标组织上。”

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