一个单一的计算目标就能促使视觉皮层中的信息流产生专业化分工

《Nature Communications》：A single computational objective can produce specialization of streams in visual cortex

　　

摘要

人类视觉皮层分为背侧流、外侧流和腹侧流。一种长期存在的假设认为，这种功能性的流式结构是为了支持不同的视觉行为而形成的。在此，我们通过将基于神经网络的计算模型与大规模功能性磁共振成像数据集进行对比，来探究视觉流为何会出现。研究发现，与为特定视觉行为而训练的深度人工神经网络模型相比，那种能够促使邻近单元产生相似反应的自监督型拓扑深度人工神经网络，能更准确地捕捉大脑的反应，以及不同视觉流之间的空间分隔和功能差异。这些发现挑战了“视觉流是为分别支持不同行为而进化而来”的主流观点，反而表明功能组织可能源自一个核心原则：在局部空间约束下学习具有普遍适用性的视觉表征。