每個視力良好的人都知道光明和黑暗的一天之間的區(qū)別。在晴朗的日子里，天空形成均勻的藍(lán)色表面，可以反射多達(dá)30，000 cd / m2的光，而在黑暗的日子里，云層可以將天空亮度降低到5，000 cd / m2或更少。隨著夜幕降臨，天空變得更加黑暗，反射量不到1 cd / m2在一個燈火通明的城市。
如果你問一個天真的主體是什么讓一個場景變得明亮，你可能會被告知，這是來自天空等大表面的光強度。但是，如果你問一個神經(jīng)科學(xué)家，你會得到一個復(fù)雜的答案。皮質(zhì)神經(jīng)元具有稱為接受場的專用過濾器，這些過濾器被認(rèn)為被小刺激特征激活，但被表面抑制。因此，神經(jīng)科學(xué)告訴我們，表面感知來自對表面邊界的神經(jīng)元反應(yīng)，而不是表面內(nèi)部。
換句話說，覆蓋大部分視覺場景的大而均勻的天空之所以顯得明亮，是因為它與陸地或水的邊界具有很高的亮度對比度，而不是因為它的表面非常明亮。正如你可能猜到的那樣，一些神經(jīng)科學(xué)家開始挑戰(zhàn)這種解釋，而我們問題的最佳答案是我們不知道。我們不知道我們?nèi)绾胃兄ㄌ炜赵趦?nèi)的大表面，也不知道如何區(qū)分光明的一天和黑暗的一天。
在一篇將發(fā)表在《細(xì)胞報告》上的新論文中，科學(xué)家們通過測量神經(jīng)元對初級視覺皮層中不同亮度表面的反應(yīng)來解決這一長期存在的問題。初級視覺皮層有兩種類型的神經(jīng)元，它們發(fā)出光刺激(亮通神經(jīng)元)或暗刺激(淺色關(guān)斷神經(jīng)元)的信號。
科學(xué)家現(xiàn)在證明，小的明亮刺激只激活了代表視覺空間中同一點的皮質(zhì)神經(jīng)元的一半，即ON神經(jīng)元。然而，大的明亮表面激活ON和OFF神經(jīng)元類型，并且組合的ON + OFF皮質(zhì)響應(yīng)隨著表面亮度和表面尺寸的增加而增加。
他們還表明，亮度和尺寸之間的這種相互作用已經(jīng)存在于自然界中，并且隨著自然場景變得更亮，光表面也會變得更大。因此，與目前的觀點相反，新發(fā)現(xiàn)表明，明亮表面的內(nèi)部和邊緣都驅(qū)動強烈的皮質(zhì)反應(yīng)，當(dāng)場景從初級視覺皮層產(chǎn)生最強的神經(jīng)元群體反應(yīng)時，它們看起來最亮。
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