苗火 Nicholas

大脑里的图像——肖焱淼《脑结构与传导》

2016-11-28 萧 写世界

        大脑对图像的处理自是有很多“技巧”，这里简单介绍《视觉传入》方面，另有《视觉补全理论》后面再讲。 

        眼耳口鼻舌，在人的这些感官器件中，最为不解的就是这眼了。人的眼睛分分秒秒地工作着，而且是整幅整幅的图像信息输入大脑中。如果是摄像机恐怕几天就会存满吧，大脑是如何存下这些信息的呢？
        其实大脑从来没有存储过图像，大脑存储的依然是一种信号组合，而且对不同的人或生物而言，这种组合的方式还各不一样。
        首先，我们提出一种眼睛的简化模型：假如人只有一只眼睛，假如这只眼睛只有两个像素，这两个像素分别为A、B两点，而且这两点只识别光线的有无（即只有视杆细胞，且简化处理）。
        然后，路人甲看到一个景像，A亮B黑，这个信号传到甲的大脑中，使超神经元A1、B1被触发。这个触发还会伴随着其它感官的触发，比如听到“苹果”这一词语，因为形成一组相关输入。甲记住了“苹果”的“样子”。
        再然后，路人乙看到同样的景像，因为眼睛构造相同，所以也同样是A亮B黑，这个信号传到乙的大脑中，却使超神经元的C1、D1、F1被触发。这个触发还会伴随着其它感官的触发，也同样是“苹果”一词语，所以在乙的大脑中，“苹果”就不是甲的那样子了。
        我的假设结束了，这里有几个层次的意思：
        第一、不同大脑所接受的同一信号输入触发超神经元是不同的。
        第二、不同大脑所接受的同一信号输入触发的超神经元强度是不同的。
        第三、大脑中所回忆起来的图像，只是一种相应的模拟眼睛输入所触发的超神经元活动。比方说，当看到“苹果”时，也听到了“苹果”这个词，后来，当听到“苹果”这个词时，相关联的视觉超神经元也一起活动，大脑会“以为”眼睛有相应的信号输入，这便是脑海中浮现的图像来源。
        我们再设计一个实验，将在黑暗中刚出生的小白鼠眼睛蒙着，使其不见光。某种意义上说，这个小白鼠其实是没有眼睛的输入功能了。因而它的大脑里也不能形成图像的超神经元触发事件，所以它的生活完全脱离了视觉。当小白鼠长大后，打开其眼睛，使其可见，你会发现，它的视觉其实没有任何意义。这就好像有一天，你突然能够听到超声波，你只是觉得听到更多而已。

        另一个实验是，将刚出生的小白鼠眼睛加装镜像装置，这个小白鼠将像正常小白鼠一样生活，虽然你觉得它看到的世界是个“反的”，但对它的大脑而言只是个信号而已。等小白鼠长大后，再去掉镜像装置，你会发现他对视觉的反应将会相应的“反常”。

                —— 2014-11-19 22:37