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一幅美丽海滩的图像会让人产生某种感觉——人们可以想象太阳的温暖和海浪拍打海岸的声音
但是，当一个人实际上没有站在沙滩上，没有晒太阳，没有听海浪的声音时，人脑是如何产生这些印象的呢？ 多伦多大学的科学家探索这一奥秘时发现，大脑的前额叶皮层——一个主要以调节行为、冲动抑制和认知灵活性而闻名的区域——根据各种感官提供的信息产生这种感觉
他们的发现为前额叶皮层在人类感知中的作用提供了新的见解
研究人员综合使用照片、声音甚至加热的按摩石，研究了前额叶皮层以及大脑其他区域的神经活动模式，这些区域负责处理来自所有感官的刺激，并发现了显著的相似之处
艺术与科学学院心理学系副教授、上周发表在《神经科学杂志》上的一项研究的合著者德克·伯恩哈特-瓦尔特(Dirk Bernhardt-Walther)描述了这一发现，他说:“例如，无论一个人是直接暴露在温暖中，还是仅仅看一张阳光灿烂的场景的照片，我们都在前额叶皮层看到了同样的神经活动模式。”
“研究结果表明，前额叶皮层概括了源自不同感官的感知体验
" 为了理解人脑是如何处理来自环境的信息洪流的，研究人员经常孤立地研究感官，之前的许多工作都集中在视觉系统上
伯恩哈特-瓦尔特说，虽然这样的工作很有启发性，也很重要，但同样重要的是要找出大脑如何整合来自不同感官的信息，以及它如何以任务导向的方式使用信息
“理解这些能力的基础为感知障碍的研究提供了基础，”他说
研究人员利用功能磁共振成像(fMRI)技术捕捉大脑活动，在了解大脑不同区域如何根据刺激强度做出不同反应的基础上，对相同的参与者进行了两项实验
首先，参与者观看了一系列不同场景的图像——包括海滩、城市街道、森林和火车站——并被要求判断这些场景是温暖还是寒冷、嘈杂还是安静
全程跟踪大脑几个区域的神经活动
在第二个实验中，参与者首先拿到一系列按摩石，这些按摩石要么被加热到45摄氏度，要么被冷却到90摄氏度，然后暴露在既安静又嘈杂的声音中——比如鸟、人和海滩上的海浪
“当我们比较前额叶皮层的活动模式时，我们可以从石头实验和图片实验中确定温度，因为温度的神经活动模式在两个实验中非常一致，”最近完成博士学位的研究的主要作者雅兰·荣格说
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在麻省理工学院与伯恩哈特-瓦尔特合作，现在是埃默里大学的博士后研究员
“我们可以通过体感皮层的大脑活动模式成功地确定参与者是拿着一块温暖的石头还是一块冰冷的石头，体感皮层是大脑中接收和处理来自整个身体的感觉信息的部分——而视觉皮层的大脑活动告诉我们他们是在看温暖还是寒冷场景的图像
" 这些模式是如此的兼容，以至于在石头实验中训练前额叶大脑活动的解码器能够预测图像中描绘的场景在观看时的温度
荣格说:“它告诉我们，通过看照片感受温暖的人和实际触摸温暖物体的人之间的关系。”
同样，研究人员可以解码来自大脑听觉皮层的嘈杂和安静的声音，以及来自视觉皮层的嘈杂和安静场景的图片
“总的来说，观看图像的参与者在前额叶皮层产生的神经活动模式与温度和噪音水平的实际体验触发的模式相同，”Jung说
研究人员表示，这些发现可能会为研究大脑如何处理和表现复杂的现实世界属性开辟一条新的途径，这些属性跨越多种感官，甚至不需要直接体验它们
伯恩哈特-瓦尔特说:“在理解人脑如何将来自不同感官的信息整合到更高层次的概念中时，我们可能能够找出特定的原因，从而无法识别特定种类的物体或概念。”
“我们的结果可能有助于一种感觉方式有缺陷的人相互补偿，并在前额叶皮层达到相同或非常相似的概念表征，这对于他们对环境做出决定至关重要
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