小鼠在哪個腦區學習視覺分類？


「分類」這個功能在我們大腦裡需要經過「感知」以及「語意」（Semantic）。學會分類無疑對我們來說是相當重要的，因為我們得透過既有知識去推斷新事物的分類，對其作出反應。在Nature Neuroscience這篇 “Mouse visual cortex areas represent perceptual and semantic features of learned visual categories”中，Pieter Goltstein 與 Sandra Reinert 等人的研究團隊想知道究竟是腦中的哪個部位，能協助完成這個困難的任務呢？

因此他們觀察小鼠，給予不同波長、方向的條紋作為刺激，並給予獎勵機制讓他們學習（圖a）。圖b為多隻小鼠的學習曲線，以及訓練類別的示意圖。從階段 I 開始訓練，答對就往後面的階段前進。通過訓練的小鼠對於離類別邊界近（IV~VI）或遠(I~III)的答對率是差不多的，且在階段V、VI時，首次引入新刺激的測驗結果和最後一次訓練的測驗結果差不多。換而言之，小鼠透過先前的訓練，記住了分類策略，形成了語義記憶。
圖a、圖b

圖c

該研究接著改由固定小鼠，並移動刺激方位做測試。（圖c）結果發現若移動刺激位置，也會影響到分類結果。這證明了視覺皮層中的神經元也參與了類別學習的任務。論文中再經由其他方法測試，發現 POR 在學習後尺寸增加，且偏向於語義信息，而非感知信息。因此，這證明了語義信息在小鼠視覺系統的腹流中很早就出現了。


撰文：吳芯瑀


Reference
1. 原始論文：Goltstein, Pieter M., et al. "Mouse visual cortex areas represent perceptual and semantic features of learned visual categories." Nature neuroscience (2021): 1-11.

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