大约30年前，科学家证明了视觉识别物体（如杯子）和进行视觉引导动作，例如拾起杯子，涉及位于大脑不同区域的不同神经过程。一项新的研究表明，大脑如何感知我们的环境也是如此-它有两个不同的系统，一个用于识别一个地方，另一个用于通过它进行导航。
 
在Journal of Neuroscience上埃默里大学发表了研究人员的发现，基于使用功能性磁共振成像（fMRI）实验。结果显示，大脑的海马旁区域对场景识别任务的反应更强烈，而枕骨区域对导航任务的反应更强。
 
这项工作可能对帮助人们从脑损伤中恢复以及设计计算机视觉系统（如自动驾驶汽车）具有重要意义。
 
“了解大脑不同区域的作用令人兴奋，”该研究的资深作者，埃默里心理学助理教授丹尼尔迪尔克斯说。“了解心灵如何理解我们每天被轰炸的所有信息是最伟大的智力任务之一。它是关于理解是什么让我们成为人类。”
 
进入一个地方并认识到你的位置-无论是厨房，卧室还是花园-都会瞬间发生，你几乎可以同时绕过它。
 
“人们认为这两个大脑功能混杂在一起-认识到一个地方总是具有航海相关性，”第一作者Andrew Persichetti说道，他作为一名埃默里大学研究生从事这项研究。“我们发现并非如此，我们的大脑为这些任务中的每一项都设有专用且可分离的系统。值得注意的是，我们越接近大脑就越能找到更专业的系统-我们的大脑已经发展得非常高效。”
 
Persichetti从此获得埃默里大学博士学位，目前在国家心理健康研究所工作，他解释说，对哲学的兴趣使他获得了神经科学。“伊曼纽尔康德明确表示，如果我们无法理解我们的思想结构，知识的结构，我们就不会完全了解自己，甚至不能完全了解外部世界，因为这会通过我们的感知过滤和认知过程，“他说。
 
Dilks实验室专注于绘制视觉皮层在功能上的组织方式。“我们是视觉生物，大脑的大部分与处理视觉信息有关，无论如何，”迪尔克斯说。
 
自19世纪后期以来，研究人员一直在思考为什么患有脑损伤的人有时会遇到奇怪的视觉后果。例如，除了识别面部的能力之外，某些人可能在所有方面都具有正常的视觉功能。
 
然而，直到1992年，David Milner和Melvyn Goodale才出版了一篇有影响力的论文，描述了大脑中两个截然不同的视觉系统。腹侧流或颞叶参与物体识别，背侧叶或顶叶引导与物体相关的动作。
 
1997年，麻省理工学院的Nancy Kanwisher及其同事证明，大脑区域专注于面部感知-梭形面部区域或FFA。仅仅一年之后，Kanwisher的实验室划定了一个专门处理位置的神经区域，位于腹侧溪流的海马旁区域（PPA）。
 
在Kanwisher实验室担任博士后研究员时，Dilks领导了大脑的第二个区域，该区域专门处理位于时间流中的处理位置，枕骨位置区域或OPA。
 
2013年，Dilks在Emory成立了他自己的实验室，发现于2013年发布。在他要解决的第一个问题中，为什么大脑有两个专门用于处理场所的区域。
 
Persichetti设计了一个实验，以测试地点处理在大脑中以与对象处理类似的方式划分的假设。使用SIMS生活模拟游戏中的软件，他创建了三个地方的数字图像：卧室，厨房和起居室。每个房间都有一条通向它的路径，从三个门中的一个出来。
 
fMRI扫描仪的研究参与者被要求将他们的视线固定在一个微小的白色十字架上。在每次试验中，其中一个房间的图像出现在十字架后面。参与者被要求想象他们站在房间里并通过按钮指示它是卧室，厨房还是起居室。在单独的试验中，同样的参与者还被要求想象他们正在连续的路径上走过同一个房间并指示他们是否可以通过左侧，中间或右侧的门离开。
 
得到的数据显示，两个大脑区域根据任务选择性地激活：PPA对识别任务的反应更强烈，而OPA对导航任务的反应更强烈。
 
“虽然令人难以置信的是我们可以证明皮层的不同部分负责不同的功能，但它只是冰山一角，”迪尔克斯说。“现在我们已经了解了大脑的这些区域正在做什么，我们想知道他们是如何做到的，以及为什么他们这样组织起来。”
 
Dilks计划对两个场景处理区域进行因果测试。重复经颅磁刺激（rTMS）是一种非侵入性技术，可以附着在头皮上，暂时停用健康参与者的OPA，并测试某人是否可以在没有它的情况下进行导航。
 
由于其在颞叶中的较深位置，相同的技术不能用于停用PPA。Dilks实验室计划招募受到PPA地区脑损伤的参与者，以测试他们识别场景能力的任何影响。
 
该研究的临床应用包括为大脑操作的外科医生提供更精确的指导，以及更好的脑康复方法。
 
“我的最终目标是对人脑的视觉过程进行反向工程，并在计算机视觉系统中进行复制，”Dilks说。“除了改进机器人系统，计算机模型还可以帮助我们更全面地了解人类的大脑和大脑。”