看到燒烤大流口水!科學家發現視覺皮層的腹側視覺流活躍

2022年08月31日13:53:09 科學 1854




每當你看到烤到油滴滴的羊肉串,裝扮了水果的奶油蛋糕,又或者是大熱天的甜筒冰淇淋是不是就難以忍住進食的衝動。


當這類美食出現在我們的視野中,不僅口水會忍不住分泌,麻省理工學院的科學家發現你的大腦中甚至有個地方“亮了”。


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圖片來源:123RF


這個特殊的位置位於視覺皮層的腹側視覺流(ventral visual stream),科學家新發現的這群神經元會在我們看到美食的時候活躍起來,與此同時,這群細胞周圍的神經元可以對臉部、身體、位置和文字有特殊反應。研究者指出,這說明食物在人類社會文化中有着重要地位。


“對人類來說,食物不僅僅是滿足食慾,更是社交和文化的一部分,”麻省理工學院的神經科學教授Nancy Kanwisher表示。


在過去20年間的工作里,Kanwisher教授在研究腹側視覺流時,她發現了對面部識別有特殊反應的區域,後續她和同事從中又找到了對身體、文字等信息有反應的部分。


在已發表在《當代生物學》的新研究中,Kanwisher教授團隊再次分析了一個龐大的數據集,其中包含8名志願者在觀察數千張圖片時的全腦功能性核磁共振成像的數據。


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他們要做的就是找到對視覺信息輸入產生特殊反應的神經元群體,藉助在聽覺皮層分析上使用過的一種數學方法,他們在視覺皮層確認了4個獨立小群體,分別對應於之前已經確認的面部、地點、身體和文字信息。


只是這一次,第5個神經元群體湧現了出來,它們似乎對食物的圖片額外感興趣。“這一點非常意外,因為不同食物在視覺上並不是同質的,蘋果和意大利麵看起來完全不一樣,但是這群神經元對它們有着相似的反應。” Kanwisher教授解釋道。


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▲志願者看到不同圖片時特定腦區的一些反應(圖片來源:參考資料[2])


他們將這一群神經元稱作腹側食物組分(ventral food component,VFC),基於以前的數據,研究者專門訓練了一個模擬VFC的計算模型,研究者可能會給模型提供非常類似的圖片,比如黃色的香蕉和淡黃色的新月


可以確定的是,VFC模型能夠很好地區分食物和非食物,它們對食物刺激會做出更多反應。而通過分析志願者的fMRI數據,研究者發現有些人對食物類型還有區分,比如他們的VFC對披薩等加工食品反應要高於蘋果等未加工食物


未來他們想進一步確認VFC在兒童時期和成年期間的變化,並了解它與哪些腦區有密切聯繫,此外沒有飲食文化的猴子是否也有VFC?這同樣是他們非常感興趣,想要解決的問題。


參考資料:

[1] Meenakshi Khosla, A Highly Selective Response to Food in Human Visual Cortex Revealed by Hypothesis-Free Voxel Decomposition, Current Biology (2022). DOI: 10.1016/j.cub.2022.08.009.

[2] Scientists have discovered a population of neurons that light up whenever we see images of food. Retrieved August 30, 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-08-scientists-population-neurons-images-food.html

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