视觉

运动视觉(处理时间差——V)

1. 物理上的运动(可量化)和生理(神经元的反应：视网膜上的感受器被连续的激活，即时间差，基于相对论)中的运动完全不同——体现了智能，通过神经元的活动解码运动的规律。
2. 感受野：同心圆式，中心-On，外周-off——感受野随着V1-MT-MST逐渐放大，便于整合局部信息(小感受野负责输入【具有aperture problem—可能会对运动方向感知错误】，大感受野负责整合，复杂度逐渐提高)
3. 神经细胞对运动的方向具有选择性。
4. 初级视皮层的信息处理：
   1. V1的视觉性息是左眼右眼(以视野来分没边界)交替分开的(黑R白L相间)，V2的视觉信息左右两眼整合了——通过左眼信息-右眼信息(去除噪音)
   2. 低速激活方位信息(direct)，高速激活motion streak（运动轴）敏感的细胞（黑白翻转）
5. 高级视皮层(MT中速-MST告速)：
   1. 随着速度的提高，虽然direction细胞在V1或MT失活，但他们还编码位点信息，把信息传递到更高级别视皮层进行整合——换挡机制
   2. 运动系统是一个线性的时空能量检测器，对外界的刺激进行时空和能量的整合。

形状视觉

1. 人的智能是自由意识的智能，而计算机可能会因为一个参数的改变如像素就会导致识别失败。

2. 大自然大部分动物的光感受器在最内侧，章鱼除外

   1. fovea(中央凹，含光感受器)无血管，提高分辨率
   2. 视盘无色素，反光，且含大量血管，把视觉信息聚集传递到视皮层
   3. 在视网膜到外膝体是同心圆式的感受野——V1区是椭圆式条状的感受野

3. 大脑的奥秘——信息的整合(如感受野从V1区到IT区感受野的变大，整合能力变强，but空间分辨率由高变低？——高频滤波到中低频滤波的过滤？X—错误，在V4也发现了对高频信号敏感的细胞群)

4. 视觉科学的核心问题——局部与整体的问题

   1. 记录介于复杂与简单图像的刺激——探索中间奇迹发生的地带
   2. 模式生物——猕猴(视觉好)
   3. 研究parafovea较多——因为其感受野大
   4. 光学成像(0°-90°——黑白；整体【低频】0-90(差分)，局部【高频】45-135)和电生理(给予高频信号来检测细胞群的激活情况)
      • 高频信号(局部)处理较慢，低频(整体)信号较快——与task有关，大脑遵从一个最优化原则(先看信息较少的低频信号)，先关注到整体(local一上来被抑制住)——ms级别的差异
      • 注意的转移与什么通路有关？——button up 和top down的机制还不太清楚

5. 如何通过已知的神经信号解码其编码的物体？

   1. 脑电EEG——通过算法解码语言，这也需要训练，才能产生一定的关联性（事件相关电位）
   2. 双光子钙成像+多通道电生理的信号结合起来——训练，即映射的实现，可解码视觉信息。But这是在学习训练的基础下才实现的，如果不训练，无法产生精准的有关图片的信息(不能解码)。

颜色视觉

1. 颜色：主观感知，视觉系统对电磁波处理的赋值

   • 意义：生存、繁衍；具备文化性和生理性

2. 发展历程：

   1. 颜色研究的起源——光谱学
   2. 颜色视觉的产生——“三原色” 理论
   3. “颜色拮抗”理论

3. 光感受器——视杆可能比视锥起源早

4. 颜色量化(颜色空间)的意义：(1)产品可以标准化，工业化达到统一。 (2)工业和认知的统一：CIElab

5. 外膝体的投射——后到V1：

   1. 大细胞——不编码颜色信息，与运动信息相关(12)
   2. 小细胞——红绿拮抗(3456)
   3. 颗粒细胞——黄蓝拮抗(层与层之间)

6. 各脑区颜色细胞的分布与特征：(1)blob是V124的颜色反应区。 (2)V2 V4的blob相较于V1变大。 (3)V2、V4的clustering更加丰富、鲜艳(红色蓝色的显著性下降、其他颜色的反应升起)——到了V4颜色处理变均一。

   1. V1的Blob(颜色细胞分布的位置？)
   2. V2——thin stripe+blob
   3. V4——颜色和形状的处理相对分离

7. 颜色认知：V1—V4—IT——红色主导(红色细胞数量多)，但强度有差别

   • V4
     • EEG(脑电波—与你的认知相关)——对脑全局的(感受野+感受野以外的刺激) 的刺激(不同波长颜色刺激)——红色在不同频率的脑电波最明显
     • 局域化(颜色细胞感受野之内的刺激—记录单细胞)：γ波段和α——红色最强
     • 局域化的刺激——γ(high) o(是一个可以跨不同domain【orientation】的信号)会产生全局的传输。
   • IT(下颞叶皮层)——更接近认知颜色；助于颜色区分：AIT

8. 调色板的电生理亦可在麻醉状态下记录到，但是此时不产生认知功能——清醒和麻醉(MEG+电生理)之间是否有桥梁产生了对颜色的perception？ ——猕猴(V4)+人(全脑MEG)——考察颜色和脑电波的相关性以及清醒和麻醉状态下的差别。

视觉错觉

1. 错觉轮廓处理的脑机制(腹侧通路)：

   1. Where?:V4——Global
   2. When？（电生理：高时间分辨率）：存在时间延迟，覆盖错觉轮廓，峰值回归至正常。

2. 运动错觉轮廓(背侧通路)：

   1. 局部决定整体
   2. 核磁共振的验证，错觉和real rotation位于同一个脑区(MST)——下面以expansion为例扩张细胞和旋转细胞发放电信号的峰值一致
      1. 扩张细胞：收缩和扩张存在拮抗效应(针对expansion敏感的细胞)
      2. 旋转细胞：对45°的pinna逆时针(135°顺时针)旋转有反应，产生expansion错觉
   3. MST和MT对错觉的处理无区别，MT为MST提供了一个前馈的输入(存在时间差)

3. 亮暗的视觉后像：暗快于亮