(眼中)视网膜与大脑皮层:
视网膜接收到的信息会通过视神经向大脑皮层传去。我们的左右半脑其实处理的都是对侧的信息。
在这里我得要给大家普及下更加正确的说法:
在不同半脑的初级感觉皮层(视觉,听觉,触觉),的确是更倾向于接收对侧的信息,但是同侧信息也有;而在高级处理皮层就对双侧信息都加以处理。用更科学的术语来说,我们看下右眼,它能接收颞侧信息(在这里就是右边,靠近太阳穴的那一侧的信息),也可以接收鼻侧信息(用右眼看鼻子是不是能看到左侧的信息?)。这两类信息会在视交叉做一个交叉。总归左边的信息输到右侧大脑,反之亦然。经过传递与预处理,视网膜上的信息最终会抵达初级视觉皮层。也就是大脑的最后端枕叶区域。从这里开始,大脑正式开始对视网膜接收到的信息进行处理。
首先接收到信息的就是初级视觉皮层(V1)。在这里的神经元可以从视网膜提供的信号中恢复出颜色信息,方向信息,以及边缘信息。按照伦敦大学学院的李兆平教授的观点,初级视觉皮层提供了一张‘看’到的特征图。不过初级视觉皮层,顾名思义,它的处理还是很初级的。在它之后的V2皮层会对于初级视觉皮层的信息进行线性与非线性转置。
文献-(根据Freeman团队与2013年在《自然》杂志上的研究成果),从而恢复出更为复杂的信息:材质信息。再之后,视觉信息兵分两路。其中关于运动,位置,方向的信息更多的向中颞叶皮层(MT)而去以抵达顶叶;这被称为背侧通路。而分析视觉信息的内容(比如这是什么汽车,这是什么树)会被传递到v4皮层最终抵达下颞叶皮层(IT);被称为腹侧通路。
背侧通路和腹侧通路的划分假说,得要说到著名科学家Leslie Ungerleider。她通过摧毁猕猴的部分脑区的方法发现了两个通路的功能不同。在腹侧受损之后,猕猴没法判断两个图案是否一致;但是在背侧受损之后,猕猴就不能判断某个特别的图案是在左边还是右边。
在腹侧和背侧通路上,视觉的处理就非常的复杂了。倘若在初级视觉皮层,神经元的处理可以用数学公式来描述的话,在腹侧通路上的下颞叶皮层的活动对于我们来说还是无法用数学模型表达。
这种数学描述就是所谓的计算视觉:像物理学一样,用数学模型来解释复杂的处理过程。所以,在上世纪六、七十年代时候,当以Hubel和Wiesel两位诺奖得主为代表生理学家摸清楚初级视觉皮层的功能时候,计算机学界的科学家以及用电脑模拟人脑指日可待。但是我们到现在还没有能力彻底地描述腹侧通路,可以说前路漫漫。
视觉已经是神经科学中探索最为广泛与深刻的一部分,但它依旧迷雾重重。哪怕是聪明的科学家们都没有办法避免科研道路上的挑战。在2017年,视觉科学协会(VisionScience Society)年度大会上,来自明尼苏达大学的Kendrick Kay教授提到他的研究取向:“不要用我们自己的视觉系统来研究人类的视觉系统。” 简单说来,“看”这件事情太过轻松和简单,会让我们有时候低估了视觉的复杂性。
综上所述:哪怕简单的视觉也是如此复杂。
总结:
眼外物象输入就是“视网膜成像的大脑皮层折叠复制”。视网膜对应-外侧膝状体-大脑皮层。视网膜的信号传到上丘刺激调节眼睛和脑袋转动,在人类构成重要的视觉反射中枢。
因此、生理视力复健是“视觉源头的输入,自然科学进化,(用进废退)的基因应用”。