开拓复杂视觉信息处理神经机制研究新领域——中国科学院李朝义院士

一、清醒猴初级视觉皮层神经元检测图形特征差别的神经原理 在清醒猴的初级视皮层记录了几百个抑制性整合野神经元,测试了这些神经元对多种图形特征差别的反应,通过改变感受野和整合野之间的各种图形特征对比（平均亮度、方位、颜色、亮度对比、运动速度、空间频率）,可以看到,当这两个区域之间图形特征相同时,细胞反应最弱,随着内外差异的增大,反应也愈来愈强。同一个视皮层细胞能反应所有这六种特征差别。这项结果表明：抑制性整合野细胞能检测多种图形特征的差别,差别越大,反应越强;外周抑制越强,细胞检测图形差别的能力也越强。     

中国科学院基础科学研究成果综述(续)

生命科学与生物技术领域中脑对侧抑制和同侧感受野的动态调控在非哺乳类动物中，中脑视顶盖是最主要的视觉中枢，其下颊核是最显著的视觉核团。因此，以视顶盖颊核系统为模型研究其神经回路和信息处理，对揭示两脑半球之间的相互作用、感受野的动态调控以及视觉指导行为的神经基础有十分重要的理论意义。生物物理研究所王书荣、吴冈义、萧军、王远、顾勇等研究人员从进化神经生物学和神经信息学角度，深入而系统地研究了这两个视中枢之间的相互作用，做出三个原创性的新发现，第一，同侧视顶盖直接兴奋颊核，对侧视顶盖间接抑制颊核。国际同…     

平面设计艺术语言——图形设计的表现特征

本文通过对图形设计艺术的符号化表现特征的研究,分析发挥图形在视觉传达中的作用,通过图形视觉符号、视觉规律、视觉感受及传统和现代的审美,来寻求和创造具有个性化、风格化的视觉语言表现形式。     

平面设计艺术语言——图形设计的表现特征

本文通过对图形设计艺术的符号化表现特征的研究,分析发挥图形在视觉传达中的作用,通过图形视觉符号、视觉规律、视觉感受及传统和现代的审美,来寻求和创造具有个性化、风格化的视觉语言表现形式。     

大脑为什么能同时记住多个目标的不同细节

虽然我们能够在工作视觉记忆中记住几个不同目标,但我们是怎样记住每个目标的特定细节及视觉特征的仍是一个谜。对工作记忆负责的高级区域中的神经元似乎对视觉细节并没有选择性,大脑皮层的早期视觉区域具有处理来自眼睛的输入视觉信号的独特能力,但过去人们认为它不能执行如记忆等高级认知功能。     

“视觉信息加工”研究圆满结束

国家自然科学基金重大项目“视觉信息加工”研究为期四年,由中国科学院生物物理研究所、生理研究所和中国科学技术大学生物系共同承担。项目内容包括中脑视觉神经回路中的信息加工,胼胝体传递视觉信息的特征,蜜蜂模式识别及平行加工机理研究,视觉信息加工中空间-时间相互作用及其神经机制的研究,视觉感受野空间相互作用与复杂图象的加工处理,视觉图象识别中眼动图象特征抽提作用的研究,和视觉信息处理中基本神经网络的算法理论描述等七个课题,现已圆满完成任务。研究者围绕着中枢视觉信息加工这一核心问题,应用多种技术,在神经回路、生理机制和理论模型等方面都取得了重要进展。本文简要介绍此项研究提出的背景,所取得的主要学术进展及其理论意义,以及作者的体会和建议。     

浅谈LED在景观照明中的设计与应用

景观照明又称夜景照明,就是利用灯光表现一个或一组建筑、一个区域甚至一座城市的夜间形象,为人们夜间活动提供一个美好的视觉感受。随着技术的进步,LED在夜景照明中承担了重要的角色,逐渐取代了传统照明光源。     

魔术师的“障眼法”

正这篇文章会告诉你,你的大脑是多么好被愚弄。"眼明手快,动作敏捷",这是大多数人对魔术师的印象,要不然怎么解释那些忽而有、又忽而没有的奇妙魔术呢?不过,神经科学家会告诉你,真正的奥秘是魔术师们深谙"障眼法"。在我们大脑的视觉皮层神经元区域,有两个不同的神经元系统调整着大脑的视觉信     

盲,并注视着

失明并不代表人无法用眼睛感知世界,即使大脑中控制视觉的区域被损坏了,大脑依然有办法让人用双眼感受大千世界。     

老鼠也有同情心

同情心是一种分享他人感受或情绪的能力.人类会产生同情心,那么动物呢?怎样才能观察到动物是否产生同情心呢?美国一项研究以小鼠为模型,绘制出小鼠在看到同伴处于痛苦时产生同情心反应的相互关联的大脑区域.研究人员诱导小鼠产生三种不同的情绪状态:电击引起恐惧,化学注射引起疼痛,吗啡缓解疼痛.然后,将经历这些情绪的小鼠交由其他小鼠观察.在所有的观察小鼠中,一个叫作前扣带皮层(ACC)的大脑区域都是活跃的.但是其他的大脑模式会随着观察者所看到的情绪而变化:观察者看到并感受同伴的恐惧时,ACC神经元与基底外侧杏仁核(BLA)区域进行交流,从而介导了恐惧的社会性转移;在观察到同伴的疼痛和疼痛缓解时,ACC神经元则与伏隔核(NAc)的大脑区域进行交流,这对疼痛和疼痛缓解的转移具有重要作用.     

深度学习与AI

正视觉学习行为的神经机制中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室姚海珊研究组开展了眶额叶皮层通过调节初级视皮层的反应增益促进视觉偶联学习的研究。研究论文发表于Nature Communications。通过光遗传标记技术,发现投向V1的OFC神经元通过降低放电率的方式编码奖励预期信号,与V1神经元相     

神经所揭示去同步化脑状态下快速视觉处理的级联放大机制

中科院上海生命科学院神经科学所姚海珊研究组研究了V1神经元的反应起始时间与脑活动状态的关系。研究发现,V1神经元的反应起始时间在去同步化状态下比同步化状态更短。为了深入研究反应起始时间提前的机制,他们使用在体膜片钳技术测量了同一个V1神经元往两种脑状态下的静息电导和视觉诱发电导,发现去同步化脑状态下的电导更高。     

人体处处有“眼睛”

手能“看”东西美国神经系统科学协会最近对一例奇特现象产生了浓厚兴趣:一位丧失部分视力的男子可以凭手来“看”东西,只要把手放在他的盲区内。专家分析认为,这名男子之所以具有这种用手“看”的能力,要归结他类似于猴子大脑中的神经元,这种神经元既具有视觉能力,也具有触觉能力。这一发现表明:人类大脑中含有具备多种功能的神经元,人们有可能对部分失明者采取补救措施。大约20年前,研究人员认为,大多数感觉神经只担负着某种特殊的任务。例如,视觉皮层中的神经元只接收和处理眼睛传输的信号,听觉皮层中的神经元只接收和处理耳朵所听到的声…     

科学为什么?

<正>睡觉时眼睛为什么会动?人在睡梦中眼睛会转动,这是为什么呢?研究发现,当人们看到或者是闭上眼睛想象熟悉的人或场景时,内侧颞叶(一个与视觉感知和记忆相关的大脑区域)神经元会变得活跃。而当我们进入做梦的睡眠阶段时,眼球会快速地转动,内侧颞叶的大脑细胞也会突然活跃。也就是说,眼睛在梦中     

论如何加强广告的视觉冲击力

视觉冲击力是体现在设计作品中的一种视觉感受。它的出发点是以读者的视觉感受为基础，用视觉元素与文字的巧妙编排，再与显示对接的艺术瞬间，产生特意的综合作用，唤起读者的阅读兴趣。     

虚拟空间感受 强烈视觉冲击——谈大型电视文艺晚会舞台屏幕的表现力

近年来,舞台屏幕成为大型电视文艺晚会舞美中一个重要元素被频繁使用,改变了传统的舞美设计方式,形成新的美学理念。舞台屏幕与晚会节目完美结合,虚拟的空间感受,强烈的视觉冲击,拓展了观众无限审美想象力。     

认知科学

正线粒体解码神经元活动研究北京大学分子医学研究所程和平团队与国内外科学家合作,研究了脑神经元线粒体与胞质之间钙瞬变的概率性耦合,以及其耦合度如何受大脑信息加工活动的调节。相关论文发表于Nature Communications。在小鼠静息状态下,耦合度仅为3%～5%;而在小鼠跑步或接受视觉刺激时,不仅初级运动皮层或视觉皮层神经元活动增加,同时耦合度也显著上升至约25%,使得线粒体钙活动大大加强。耦合度与胞质钙瞬变振幅、时程和耦合事件前数秒内的发放频率密切相关,钙依赖性蛋白激酶Ca MKII是耦合度调节的关键因子。论文揭示了线粒体如何解码神经元活动模态,从而精准调控脑动态能量代谢的新现象和新机制。     

跨湖泊道路景观设计中最佳心理感受长度设计

对跨湖泊道路景观进行科学合理的设计能够为跨湖泊道路的交通安全提供可靠保障。传统设计方法没有充分考虑跨湖泊道路单调环境对行人心理造成的感官影响,使景观的心理感受长度与实际长度之间的差值相差较大。为此,提出一种基于视觉特性的跨湖泊道路景观的设计方法。结合行人的视觉特性,对跨湖泊道路沿线的景观特性和构成因素进行分析;根据视觉特性的有关原理,利用数理方法计算跨湖泊道路景观设计中的相关数据,最终获得跨湖泊道路中景观的最佳心理感受长度。测试结果表明,改进算法能够对跨湖泊道路景观进行科学合理的设计,效果令人满意。     

比利时研制全息图像电视可取代现有3D技术

比利时一家研究机构提出一种全新的实现方案,或许很快就能够将真正的全息图像呈现到人们的面前。全息电视是一种全新的电视形式．它将带给人的是一种与传统电视完全不同的视听感受。总部位于比利时鲁汶的著名微电子研究中心科学家相信．如今的3-D电视或图像带给人们视觉疲劳和头痛痛晕等问题,     

品苗乡文化 寻创作之源

8个原始苗寨,20岁的豆蔻年华,60颗悸动的心,同赴一场黔行约定。日前,中央美术学院视觉传达设计专业的60名师生,赴贵州苗乡进行考察创作,感受未来设计与传统文化的碰撞与融合,体验在返璞归真中寻找创作灵感。