整个大脑中的神经元会根据感觉输入有规律地调节其放电频率。神经计算理论认为,这些调节反映了受限优化的结果,其中神经元旨在稳健高效地表示感觉信息。然而,我们对这种优化在大脑不同区域如何变化的理解仍处于起步阶段。在这里,我们表明神经感觉反应沿着视觉系统的背流转变,其方式与从优化信息保存到优化感知辨别的转变一致。专注于双眼视差的表示(两只眼睛的视网膜图像的细微差异),我们重新分析了表征猕猴大脑区域 V1、V2 和 MT(中颞)神经调节曲线的测量值。我们使用 Fisher 信息框架将它们与自然行为中通常遇到的双眼视差统计数据进行比较。不同区域的调谐曲线特征的差异与优化目标的转变相一致:V1 和 V2 群体水平的反应更符合最大化编码的有关自然发生的双眼视差的信息,而 MT 反应则转向最大化支持视差辨别的能力。我们发现,调谐曲线向更大视差的转变是这种转变的关键驱动因素。这些结果为先前发现的皮质视差选择区域之间的差异提供了新的见解,并表明这些差异在支持视觉引导行为方面发挥着重要作用。我们的研究结果强调,在评估神经代码的最优性时,不仅需要考虑信息保存和神经资源,还需要考虑与行为的相关性。
如何解释感官信息取决于环境。然而,环境如何影响大脑中的感觉处理仍然难以捉摸。为了研究这个问题,我们结合了计算建模和小鼠皮质神经元的体内功能成像,这些神经元在触觉感官辨别任务的逆转学习过程中发挥作用。在学习过程中,第 2/3 层体感神经元增强了对奖励预测刺激的反应,这可以解释为顶端树突的增益放大。奖励预测误差减少,对结果预测的信心增加。在规则逆转后,外侧眶额皮质通过去抑制 VIP 中间神经元编码了一个表示信心丧失的环境预测误差。皮质区域中预测误差的层次结构反映在自上而下的信号中,这些信号调节初级感觉皮质中的顶端活动。我们的模型解释了大脑中如何检测到环境变化,以及不同皮质区域中的错误如何相互作用以重塑和更新感官表征。
由CSI新加坡的合作者Eliza Fong助理教授,N.1 N.1卫生研究院和NUS设计和生物医学工程系的生物医学工程系的合作者领导,该实验表明,NUS的设计与工程学院的生物医学工程系表明,肿瘤对治疗的耐药性表现出了SLC1A5升高的治疗水平。作为谷氨酰胺为癌细胞提供能量,使其生长和对治疗的抵抗力,阻止其摄入量可以增强癌症治疗的有效性。
目前的视觉相似性概念是基于从图像内容中得出的特征。这忽略了用户对内容的情感体验,以及用户在搜索图像时的感受。在这里,我们将效价(情感评价的正或负量化)视为图像相似性的一个新维度。我们报告了最大规模的神经成像实验,该实验使用脑机接口的功能性近红外光谱来量化和预测视觉内容的效价。我们表明,情感相似性可以 (1) 直接从响应视觉刺激的大脑信号中解码,(2) 用于预测情感图像相似性,平均准确率为 0.58,高唤醒刺激的准确率为 0.65,(3) 有效地用于补充基于内容的模型的情感相似性估计;例如,当融合 fNIRS 和图像排名时,检索 F-measure@20 为 0.70。我们的工作为情感多媒体分析、检索和用户建模开辟了新的研究途径。
感觉处理:这是组织来自不同感觉系统的信息以便做出适当反应的能力。这是一种自动反应,有助于我们应对日常环境的所有需求。我们接收的有关世界的所有信息都来自味觉、嗅觉、视觉、听觉、触觉、运动、重力和身体位置。我们所有的感官都有受体,它们会接收信息,供大脑整合和理解。我们皮肤中的细胞会发送有关轻触、疼痛、温度和压力的信息。我们的内耳可以检测到头部运动和位置变化。我们肌肉、肌腱和关节中的受体让我们意识到自己的身体位置,内脏器官中的受体告诉我们我们的内部状态,例如我们是否饿了、渴了或需要上厕所。儿童和青少年对来自身体 8 种感觉系统的信息可能反应过度(过度反应)或反应不足(反应迟钝),这 8 种感觉系统包括:触觉、本体感觉、前庭、听觉、视觉、口腔、嗅觉、内感觉系统。儿童/青少年可能对一种或多种感觉反应不足,而对其他感觉反应过度。他们的体验会有所不同,如果他们焦虑或处于紧张状态,他们的敏感度可能会增加。感觉调节:这是大脑平衡传入感觉信息的能力,决定哪些感觉信息值得关注、响应和过滤。它帮助人们保持适当的警觉水平,以学习、控制行为和完成日常活动。大多数患有感觉处理障碍 (SPD) 的儿童,尤其是那些对来自触觉、听觉(声音)、视觉、嗅觉等感官的信息反应过度(过度反应)的儿童,可能难以适应学校生活,并可能经历感官超负荷或“关机”。有时,儿童/年轻人可能会做出负面反应,例如,如果儿童对来自触觉系统(触摸)的信息反应过度,他们可能会因自己的衣服、体验而感到烦躁
我们周围的世界是一个自动过程,每当我们使用眼睛、耳朵、鼻子和其他感觉器官时,这个过程就会“自由”地发生。但感觉和知觉是一个主动的过程,它依赖于大脑、脊髓和周围神经系统中极其敏感的受体和强大的计算机器。我们的感知能力经过数百万年的进化才形成现在的形式。本课程的核心重点是研究这些感官系统是如何工作的以及为什么会这样。我们将使用来自各种学科(哲学、物理学、计算机科学、神经科学、心理学)的见解和方法,对主要感官(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉)进行详细研究。我们将从研究感知信息的物理基础(例如光、声波)开始,然后研究这些信息在大脑中转化为感知的生物和心理过程。
聚合物电极将激光切割成弹簧形的同心设计,并连接到硅基板上。“此设计可增强电极的可伸缩性,并确保电流靶向皮肤上的特定位置,从而提供局部刺激以防止任何疼痛。” Abdulhameed Abdal博士说。加州大学圣地亚哥分校的机械和航空航天工程系的学生和该研究的另一位联合首先作者。Abdal和Blau与UC San Diego Nano Engineering本科生Yi Qie,Anthony Navarro和Jason Chin合成电极的合成和制造。
太空技术不仅对太空医学做出了巨大贡献,也对地面医学做出了巨大贡献,地面医学积极地将这些技术应用于日常实践中。基于现有的对策,并且由于失重引起的感觉运动改变与各种神经系统疾病的相似性,人们已经投入了大量工作来调整和引入这些对策以用于患者的康复。轴向负重服和足底支撑区的机械刺激可用于缓解中风和创伤性脑损伤的后果。它们也适用于脑瘫儿童的康复。在神经康复计划中综合应用这些本体感受矫正方法可以有效治疗患有严重运动障碍和严重脑损伤的神经系统患者。
增强现实(AR)擅长改变我们看待世界的方式,例如通过将事物添加到不存在的环境中[9],改变了所做的事物的外观[34],从我们的角度[16]掩盖了环境的一部分,甚至使隐藏的事物可见[50]。但是,看到并不是我们感知周围环境的唯一途径,我们也听到,闻到并感受到周围的世界。大多数当前的AR系统由主要集中于我们视力的耳机组成,忽略了我们感知环境的其他感官。这个狭窄的重点是因为改变现实的非视觉方面是一个挑战,这是由于与现实世界的切实互动。我们无法感知虚拟对象的所有物理属性,也无法轻易更改实际环境的物理属性。这扩展到我们的行动和活动,在该行动和活动中,AR可以提供与它们相关的其他信息,但缺乏直接增强它们的既定方法。例如,目前尚不清楚AR在举重或更强烈地感知手机的振动时如何使我们感到更强壮。可以在漫画书中找到一种潜在的传达非视觉感觉的方法,这种媒介成功地弥合了视觉形式和非视觉感觉之间的差距。漫画艺术家开发了一种丰富的视觉语言,具有与特定含义[99]相对应的符号的大词,例如拟声词(语音描述声音的词)和emanata(符号附近的符号传达了情感)。我们将漫画元素添加到注释对象和活动中,使用AR增强用户的感觉,移动,听到或闻到。这些元素也已用于电影(例如Scott Pilgrim 1),视频游戏(例如NFS Unbound 2)和音乐视频(例如Eminem 3的没有我)来创造独特的视觉效果,改善用户体验并增加动力[36]。当通过AR嵌入到现实世界中时,这些要素是否仍然会产生类似的效果,这是一个悬而未决的问题,因为与现实世界的互动并不涉及媒体消费通过屏幕的暂停悬浮的水平。我们的工作使用来自AR环境中漫画的元素来代表和通过视觉增强来表示和增强非视觉感觉。受到以前有关添加注释以改变用户动作感知的启发[35,87,91],我们探索漫画元素是否可以实现相似的效果。可以在现有的AR和虚拟现实(VR)应用中找到以漫画启发的注释来传达有关对象或动作的信息(例如交互性或状态),但我们使用漫画元素来传达无法直接在AR/VR中呈现的效果(例如扭结或刚性或强烈的感觉)。更改对象本身或外观将需要其他可能是不切实际的硬件或高级显示技术。因此,我们的工作间接地在现实世界中添加了感官信息,并研究了对用户的影响。漫画是一种已知的艺术形式,不仅可以唤起一种感官,而且还引起情感反应[55]。因此,我们研究了漫画要素如何影响执行日常任务的用户体验。
食物的恶化通常是微生物生长和脂质氧化的组合,这两个过程都可以通过感官评估(外乡)同时捕获。在有氧条件下储存的器官肉的变质由于氧气的可用性而在表面上发展起来。恶化过程并不总是均匀分布在器官肉的整个表面上。因此,感官架子寿命测试的样品呈现至关重要,因为它可能会影响属性的强度等级。