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研究:人的大脑处理一张图片仅需13毫秒

发布时间:2019-03-04 09:50:45

研究:人的大脑处理一张图片仅需13毫秒

家庭医生在线医药前沿据Healthday讯 电脑的信息处理速度似乎每年都在以指数形式增长。而《注意力、知觉和心理物理学》杂志发表的一项新研究显示,大脑仅用13毫秒就可以处理视觉接受的图片信息,这一速度大大超过了我们原有的想象。尽管过去的研究显示,大脑处理图片的最快速度为100毫秒,但来自麻省理工学院的神经科学家们不断地提高速度,直至他们的研究对象的应答结果不再优于随机猜测。

研究发现:人处理图片信息的速度较预想更快

研究对象被要求从一系列(6或12张)图片中找出一张特定内容的图片,例如“野餐”或者“微笑的夫妇”。看图寻找的时间为13到80毫秒。

研究带头人,大脑与认知科学教授Mary Potter表示,视觉作品用以概念寻找,是一种急速的信息处理方式,或许可以帮助引导眼睛转至下一目标。她进一步解释道:

“眼睛的作用不仅仅是帮助大脑获取信息,还在于使大脑能够足够快的思考判断接下来应该看什么。因此,一般来说我们会不断校正我们的眼睛,所以眼睛来回转动的速度可以与我们理解所看到的事物的速度保持一致。”

视觉信息从视网膜流向大脑最高视觉处理串,再流回用以进一步信息处理的过程叫做“处理循环”。研究者解释道,“处理循环”过去一直被认为是辨别特殊场景或物体的必需过程。

其他研究显示,视觉信息完成这一处理循环需要使用50毫秒。因此,研究者预期,以50毫秒为限,参与者的表现会有大程度的下降。

但是,研究者发现,当图片暴露时间从80毫秒减少至53毫秒,43毫秒,之后27毫秒,最终降至13毫秒时,参与者的应答正确率仍好于随机猜测。而13毫秒是研究者所用电脑检测器所能把握的最快可能速度。

Potter教授表示:“这一结果与我们熟悉的科学文献并不一致,与大家原有的已达成共识的设想也不相同。”

她认为,随着图片展示的速度逐渐加快,研究对象找图表现优于随机猜测,可能是由于他们在这种快速鉴别的过程中得到的练习。

“前馈处理”足以让大脑记住概念

Potter教授表示,在过去的实验中,研究对象并没有真的期待能成功找到目标,并没有真正努力去寻找。她们的研究团队与这些实验相比,能提供更多的科学证据。

这一研究证明,信息从视网膜流通至大脑视觉处理中心的单向信息流动,即所谓的“前馈处理”,就足以让大脑能识特定的概念,而无需更多的信息反馈处理过程。

并且,尽管参与者仅能对图片观察13毫秒,图片就已经更新,但大脑中的某些部分对图片的处理时间仍在持续。

Potter教授说,在某些情况下,参与者被要求在看完全部图片序列后才回答是否看到特定的图片。“如果图片信息在13毫秒后就已经被清除,人们在看完整个序列后是绝对无法进行应答的。至少在看完图片序列到完成应答的这一小段时间内,大脑中一定有某个区域保有着这些图片信息。”

Potter教授还提到,在如此短暂的时间内,完成图片辨识可能可以帮助大脑决定眼睛的关注焦点。

目前,Potter教授带领的团队正在进行研究以探索仅在短暂时间内呈现的视觉信息能在大脑中储存多长时间,同时还运用脑磁图描记术扫描仪调查人们完成辨识任务时激活的是哪些大脑区域。

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