※ 《环球科学》杂志2021年度“最美科学阅读”主榜单图书 ※
每一天睁开眼,我们就在接收来自外界的信息,我们的眼睛究竟是如何承载这个世界的信息的,又是如何传递到我们的大脑的?人人都说眼睛是心灵和灵魂的窗户,这又是为什么?
在人群中要找一张熟悉的脸是再简单不过的事,我们习以为 常。但是人类是怎么办到这件事的,这是科学界最重要的谜题之一 。我们大脑的运作有三分之一与视觉相关。基本上,科学家要讲清楚人类是如何看见感知人事物的,背后牵连到人类独特的认知本能。
哈佛大学医学院特聘教授、眼科学家及脑神经科学家理查德·马斯兰在本书中试图以科学的角度来解释人类如何透过双眼与大脑去感知、学习与记忆。
从光线射到视网膜,到脑部的神经网络如何把光线承载的信息转化成人脑可以辨识与运用的知识,到计算机算法要具有什么样的功能才能被称为“人工智能”,再到我们在回忆过去时为什么会呈现出一种第三人视角……
这是一场深刻但并非不可知的探索,让我们一同探索我们的身体对这个世界的理解吧。
理查德·马斯兰(Richard Masland):
美国哈佛大学医学院特聘教授、眼科学家及脑神经科学家,主要研究对象为视网膜神经细胞,已发表专业论文百余篇,对神经网络的研究和失明的逆转做出了开创性的贡献。
顾金涛:
1995年出生,从小喜欢动物和自然,2017年毕业于复旦大学生命科学学院,现为上海纽约大学神经科学博士候选人,方向为工作记忆的理论模型。
我们知道这些细胞的用处:它们的存在是为了帮助我们控制眼睛的位置。想想你看着窗外火车驶过时会发生什么。眼前的图景如水一般流过,但凡你能保持眼睛不动,视觉图像就会因运动而模糊。其实,你的眼睛不会被意志锁定,它会不可避免地跟随运动的图景而转动。目光会向后漂移,然后猛地向前一跳继续跟随图像移动。如果你对此有所怀疑,在你看着窗外的运动汽车时,让你的朋友盯着你的眼睛检査一下。视网膜里的运动选择神经元负责这个反射。如果你保持眼睛不动,外面世界的图像就会在你的视网膜上移动。运动选择神经元会被激活:它们会告诉大脑,图像在滑动以及在往哪个方向滑动。脑中的一个核团接收到这个信息后会向眼球肌肉反馈一个精确的信息,告诉它们如何收缩以令视网膜上的图像静止。这个反射的重要性并不主要是为了让我们在汽车或火车里坐着,我们走路时也会遇到运动模糊的问题,而且这里的运动更加复杂。我们行走时,实际上是从一个点弹跳到另一个点。我们的眼球必须补偿这奇异的轨迹。方向选择性视网膜神经节细胞帮助你在你走路时稳定你的目光。可以请一个人在你保持直视(如果你可以的话)的同时把一本大字号的书反复翻页,这就是没有图像稳定机制的世界的模样。
——引自章节:087第5章眼把什么告诉了脑
图像处理2:对现实世界的增强早期视网膜细胞做的另一件重要的事是增强明暗边界(或者说边缘)的反差。请注意,“开”反应和“关”反应并没有转换视觉图像;它们只是从“明”和“暗”中挑选了个方面告诉大脑。边缘增强(edgeenhancement)则与之不同,因为传给大脑的不再是原始图像。从大脑的角度看,图像被改善了,因为边缘代表的是动作发生的地方,是信息密集之处。野的边缘的重要性似乎毋庸置疑,而其存在也体现了一条非常重要的原则,即自然世界中的像素并不是随机分布的。自然世界的视觉元素是有结构的:线条、角度、曲率、表面。这意味着一些像素的出现概率受周围像素的影响。一个真正随机的视觉世界看上去就像电视雪花。视党系统的组织方式让它强调变化处的结构,忽视图像中无事发生的部分一如天空中央,或是一片纯色的表面。常因,视网膜通过一种叫作“侧向抑制”的机制来增强对边的响应。'这是视网膜所做的基本操作,我们将在后面看到,在计算机视觉中同样如此。想想明暗交界处,一侧黑色区域和另一白色区域的中心都没有什么信息,只有黑白変换处一边,才带了最多信息。侧向抑制增强了神经节细胞在边缘处的响应。正因为侧向抑制,明暗交界两边的信号差异才比没有边缘时更强。这个例子告诉我们,视网膜会从视觉世界中选取重要的特征传输给大脑。下
——引自章节:039第3章眼睛里的微处理器
早期道教學者在研究臺灣道教儀式時,界定了「道」與「法」不同形態的儀式。近年來對中國南方各地區宗教的調查研究成果陸續出現,學者開始意識到「道」、「法」關係的複雜性...
速记趣味方剂 本书特色 方剂学背诵之难是学习中医药学生有目共睹之事,其方多、药杂、君、臣、佐、使、主治、功效等等,使许多同学都为之头痛。传统方歌字句之间极为相似...
海伦,专栏作家,知名网络博主。长期关注心灵成长与幸福话题,主张“独立、自爱、行动”的生活态度。作者历时三年,与上百万网友真诚交流,对现代婚恋进行全面剖析和总结:...
高木直子6周年纪念(套装全12册)》包括:《150cm Life》、《一个人住第5年》、《一个人上东京》、《150cm Life 2》、《一个人的第一次》、《1...
作品目录羊泉村塞维利亚之星园丁之犬· · · · · ·
中华诗词名句鉴赏辞典 本书特色 中华诗文鉴赏辞典类图书是一套重在普及、雅俗共赏的图书。中国是一个诗词的国度,古典诗词源远流长,荟萃了中华民族优秀传统文化的精华。...
中国各民族民间药食全书 本书特色 五十六个民族民间,收集千年传流不衰奇方!得书一册,良方千首,治病妙法百余,真可谓千金易得,真传难求。组方简单,用之特效,绝版五...
邵頌雄這本巨著,是作者繼《黑白溢彩》之後另一本驚天動地之作 ── 我用這個四字成語,一點都不誇張。在我閱讀的過程中,數次擲「稿」而驚歎作者造詣之高,在華人樂評界...
阿摩司•奥兹是以色列最重要的作家之一,当今希伯来语作家中诺贝尔文学奖呼声最高的一位。1939年出生于耶路撒冷,12岁那年母亲自杀,直接把他推向了写作道路。父亲懂...
作品目录第一编 引言:规模和范围第1章 现代工业企业注 释第2章 规模、范围和组织能力新制度历史特征生产上的规模经济和范围
汤液本草 本书特色 王好古编著的《汤液本草》共三卷。上卷为总论,载文5篇;中下卷载常用药物,计242种。该书总论首列“五脏苦欲补泻药味”,说明药的性味与人体脏腑...
李秦(Tina) 教练共创式认证教练,成功辅助上千职场人走出成长泥沼。遭遇“中年危机”后,成功完成跨越式职涯转型,成为“斜杠中年”。曾在外企担任多年人力资源高管...
你,面对心仪的他:应该落落大方。却手足无措。应该挑起话头,却不知从何开始。应该侃侃而谈,却羞怯无语,应该风情万种,却黯然
作品目录序 一 状元自画像 二 状元阅读经验谈 三 怎样才能“好玩儿” 四 “科学无国界,但科学者有祖国” 五 追求大智慧 六 思想
国医大师绝学专号-中医人沙龙-第九辑 本书特色 到实地去,到民间去,到各中医人的行为方式中去。我们的出发点有两个:一是让更多人关注中医,关注中医生态,加入到发现...
讀者聲聲催促最希望再版的絕版書,一生書架中必備的時間之書理性與感性跨界推薦詩人∕向陽、國立中央大學認知神經科學研究所所長∕洪蘭、作家∕蔡康永、中研院院士∕劉炯朗...
任之堂脉学传心录-从入门到应诊的中医通关之战 本书特色 《任之堂脉学传心录--从入门到应诊的中医通关之战》把中医完整辨证过程喻为通关之战,共分五关予以介绍.首关...
作品目录收錄論文目次如下:01. 周清霖;刀聲酒影入夢來──古龍逝世二十周年祭(代序)02. 郭璉謙:古龍武俠小說目錄及創作年代
张建德,新加坡南洋理工大学黄金辉传播与信息学院副教授,主要著作包括《王家卫》(2005)、《胡金铨与<侠女>》(2007)、《杜琪峰与香港动作电影》(2007)...
药浴药酒疗病秘典 内容简介 药浴药酒疗法因操作简单、疗效好而一直深受大家的欢迎,尤其是深受中老年朋友的喜爱。为了更好地帮助大家了解用药浴药酒疗法治疗各种疾病的方...