我們的大腦已經(jīng)準(zhǔn)備好識別面孔-或告訴別人-甚至很少停止思考它，但是當(dāng)大腦進(jìn)行這種識別時，大腦中發(fā)生的事情仍然遠(yuǎn)未弄清楚。在《自然通訊》今天報道的一項新研究中，魏茨曼科學(xué)研究所的研究人員對此問題提供了新的思路。他們發(fā)現(xiàn)大腦中的面部編碼方式與成功執(zhí)行被稱為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能系統(tǒng)之間有著驚人的相似之處。

當(dāng)我們看著一張臉時，視覺皮層中的神經(jīng)元群被激活并發(fā)出信號。實際上，某些神經(jīng)元組選擇性地對臉部做出反應(yīng)，而對其他對象則沒有。但是，單個神經(jīng)元的激活如何共同產(chǎn)生面部感知和識別能力呢?

神經(jīng)生物學(xué)系的Rafi Malach教授和他的研究組博士生Shany Grossman提出了通過將人的大腦活動與深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較來解決這個問題的想法。這些計算系統(tǒng)最近在人工智能領(lǐng)域發(fā)生了革命性變化，經(jīng)過培訓(xùn)可以通過從大量數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)來執(zhí)行任務(wù)。在過去的幾年中，它們?nèi)〉昧司薮蟮倪M(jìn)步，以至于在包括面部識別在內(nèi)的各種視覺任務(wù)上，他們的表現(xiàn)都與人類相當(dāng)甚至更好。

Grossman和Guy Gaziv是計算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)系的研究學(xué)生，他們從紐約曼哈塞特Feinstein醫(yī)學(xué)研究所Ashesh Mehta博士的實驗室中的33個人獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。這組獨特的受試者是癲癇患者，他們已將電極植入大腦的各個區(qū)域以進(jìn)行診斷，并自愿參加了各種研究任務(wù)。

當(dāng)向志愿者展示來自不同圖像數(shù)據(jù)庫的一系列面孔(包括著名和不熟悉的人)時，通過將96根電極植入到負(fù)責(zé)面部感知的大腦部分的記錄來監(jiān)控他們的大腦活動。錄音表明，每張臉都誘發(fā)出獨特的神經(jīng)元激活模式，涉及以不同強(qiáng)度發(fā)射的不同組的神經(jīng)元。有趣的是，一些面孔引發(fā)了相似的大腦活動模式-也就是說，它們具有相似的活動“簽名”-而其他面孔則引發(fā)了彼此截然不同的激活模式。研究人員很想知道這些激活信號是否在我們識別面部的能力中起重要作用。