Explicit encoding of multimodal percepts by single neurons in the human brain.
Explicit encoding of multimodal percepts by single neurons in the human brain.
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DOI：
10.1016/j.cub.2009.06.060
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发表时间：
2009-08-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fried I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Quian Quiroga R;Kraskov A;Koch C;Fried I
玛丽莲·门罗的不同照片可以唤起相同的情感，即使像安迪·沃霍尔的著名肖像画一样被大大修改。但是，大脑是如何将高度可变的图片识别为相同的概念的呢？通过猴子的单细胞记录和人类的功能成像，各种研究为视觉信息是如何沿着“腹侧通路”进行沿着处理提供了见解。有趣的是，在人类中，玛丽莲门罗的相同“概念”可以用其他刺激方式唤起，例如通过听到或阅读她的名字。大脑成像研究已经确定了对声音和视觉单词形式有选择性的皮层区域。然而，视觉、文本和声音信息如何引发独特的感知，在很大程度上仍然是未知的。通过使用图片和口头和书面的名字的介绍，我们表明：（1）在人类内侧颞叶（MTL）的单个神经元选择性地响应同一个人在不同的感觉模态的表征;（2）多模态不变性的程度增加沿着MTL内的层次结构;和（3）这样的神经元表示可以在不到一天或两天内产生。这些结果表明，单个神经元可以编码感知在一个明确的，选择性的，和不变的方式，即使诱发不同的感觉方式。
Different pictures of Marilyn Monroe can evoke the same percept, even if greatly modified as in Andy Warhol’s famous portraits. But how does the brain recognize highly variable pictures as the same percept? Various studies have provided insights into how visual information is processed along the “ventral pathway,” via both single-cell recordings in monkeys and functional imaging in humans. Interestingly, in humans, the same “concept” of Marilyn Monroe can be evoked with other stimulus modalities, for instance by hearing or reading her name. Brain imaging studies have identified cortical areas selective to voices and visual word forms. However, how visual, text, and sound information can elicit a unique percept is still largely unknown. By using presentations of pictures and of spoken and written names, we show that (1) single neurons in the human medial temporal lobe (MTL) respond selectively to representations of the same individual across different sensory modalities; (2) the degree of multimodal invariance increases along the hierarchical structure within the MTL; and (3) such neuronal representations can be generated within less than a day or two. These results demonstrate that single neurons can encode percepts in an explicit, selective, and invariant manner, even if evoked by different sensory modalities.
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