看到烧烤大流口水!科学家发现视觉皮层的腹侧视觉流活跃

2022年08月31日13:53:09 科学 1854




每当你看到烤到油滴滴的羊肉串,装扮了水果的奶油蛋糕,又或者是大热天的甜筒冰淇淋是不是就难以忍住进食的冲动。


当这类美食出现在我们的视野中,不仅口水会忍不住分泌,麻省理工学院的科学家发现你的大脑中甚至有个地方“亮了”。


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图片来源:123RF


这个特殊的位置位于视觉皮层的腹侧视觉流(ventral visual stream),科学家新发现的这群神经元会在我们看到美食的时候活跃起来,与此同时,这群细胞周围的神经元可以对脸部、身体、位置和文字有特殊反应。研究者指出,这说明食物在人类社会文化中有着重要地位。


“对人类来说,食物不仅仅是满足食欲,更是社交和文化的一部分,”麻省理工学院的神经科学教授Nancy Kanwisher表示。


在过去20年间的工作里,Kanwisher教授在研究腹侧视觉流时,她发现了对面部识别有特殊反应的区域,后续她和同事从中又找到了对身体、文字等信息有反应的部分。


在已发表在《当代生物学》的新研究中,Kanwisher教授团队再次分析了一个庞大的数据集,其中包含8名志愿者在观察数千张图片时的全脑功能性核磁共振成像的数据。


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他们要做的就是找到对视觉信息输入产生特殊反应的神经元群体,借助在听觉皮层分析上使用过的一种数学方法,他们在视觉皮层确认了4个独立小群体,分别对应于之前已经确认的面部、地点、身体和文字信息。


只是这一次,第5个神经元群体涌现了出来,它们似乎对食物的图片额外感兴趣。“这一点非常意外,因为不同食物在视觉上并不是同质的,苹果和意大利面看起来完全不一样,但是这群神经元对它们有着相似的反应。” Kanwisher教授解释道。


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▲志愿者看到不同图片时特定脑区的一些反应(图片来源:参考资料[2])


他们将这一群神经元称作腹侧食物组分(ventral food component,VFC),基于以前的数据,研究者专门训练了一个模拟VFC的计算模型,研究者可能会给模型提供非常类似的图片,比如黄色的香蕉和淡黄色的新月


可以确定的是,VFC模型能够很好地区分食物和非食物,它们对食物刺激会做出更多反应。而通过分析志愿者的fMRI数据,研究者发现有些人对食物类型还有区分,比如他们的VFC对披萨等加工食品反应要高于苹果等未加工食物


未来他们想进一步确认VFC在儿童时期和成年期间的变化,并了解它与哪些脑区有密切联系,此外没有饮食文化的猴子是否也有VFC?这同样是他们非常感兴趣,想要解决的问题。


参考资料:

[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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