科学家破解关于视觉和触觉的百年哲学难题

科学家破解关于视觉和触觉的百年哲学难题 研究表明,刚出壳的小鸡能够通过视觉识别物体,尽管它们之前只是通过触觉接触到这些物体。刚孵出的雏鸟在黑暗中饲养,24 小时内只通过触摸接触光滑或凹凸的立方体,当它们第一次接触光线时,立即通过视觉识别出该物体。这揭示了大脑中预先连线的跨模态感知能力,挑战了需要学习整合感官的传统观点,有可能重塑我们对动物认知和感官处理的理解。在发表于《生物学通讯》(Biology Letters)的一项研究中,伦敦大学玛丽皇后学院的研究人员破解了一个关于视觉和触觉的百年哲学难题。在伊丽莎白-范思哲博士的领导下,研究小组利用小鸡最终回答了威廉-莫利纽克斯(William Molyneux)在 1688 年提出的问题:先天失明的人在获得视力后能否立即通过视觉识别物体?莫利纽克斯提出了这样一个假设:一个先天失明的人通过触摸学会了区分立方体和球体。那么,当他们重见光明后,他们还能通过视觉识别这些形状吗?在人类身上研究这个问题在伦理上具有挑战性。不过,范思哲博士和她的团队使用了小鸡,因为小鸡孵化时感官系统已经发育完善。生物与行为科学学院高级讲师范思哲博士解释说:"与人类和其他哺乳动物不同,小鸡在孵化时就拥有发达的感官系统。这使我们能够在黑暗中饲养它们,并在它们生命的最初 24 小时内让它们接触光滑或凹凸不平的物体这是它们有史以来的第一次触觉体验"。值得注意的是,当第一次接触光线时,接触过光滑物体的雏鸟会优先接近光滑物体的视觉表现,反之亦然。这表明,即使没有任何视觉经验,小鸡也能将触觉与视觉内在地联系起来。"这一发现与传统理论相悖,"范思哲博士说。"它表明,我们的大脑已经预设了在不同感官之间建立联系的线路,甚至在我们还没有同时使用这些感官时就已经建立了联系"。这一突破为了解我们的大脑如何处理不同感官的信息开辟了令人兴奋的新途径。它还能让我们更深入地了解我们的感官是如何发展并与周围的世界相互作用的。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

相关推荐

封面图片

咖啡杯里的风暴:科学家破解雷诺湍流的百年之谜

咖啡杯里的风暴:科学家破解雷诺湍流的百年之谜 他们的跨学科方法揭示了这种转变可以用非平衡态相变来描述,并为流体动力学提供了新的见解。1883 年,奥斯本-雷诺兹(Osborne Reynolds)将墨水注入一根透明短管中的水中,观察水的流动。他的实验表明,随着输入水流速度的增加,水流从层流(平滑且可预测)变为湍流(不稳定且不可预测),形成了局部的湍流斑块,即今天所说的"Puffs"。他的工作帮助开创了流体力学领域,但正如实验经常做的那样,他的工作提出了更多的问题。例如,层流和湍流之间为什么会发生转换,如何定量描述这种转换?虽然雷诺兹没能找到答案,但由加州大学圣地亚哥分校校长特聘物理学教授尼格尔-戈登菲尔德和奥地利科学技术研究所的比约恩-霍夫领导的一个国际研究小组,利用统计力学解决了这个长期存在的问题。他们的研究成果发表在《自然-物理学》上。这项工作的新颖之处在于,研究小组不仅从流体力学的角度来研究这个问题,而且还从统计力学的角度来研究这个问题。统计力学是物理学的一个分支,它使用数学来描述具有大量粒子的系统的行为。统计力学通常适用于处于平衡状态的系统,但湍流并不处于平衡状态,因为能量不断进出流体。然而,研究小组在先前工作的基础上证明,在层流和湍流之间的过渡点,流体在管道中的运动处于非平衡相变状态,即所谓的定向渗滤。如果"渗滤"会让你联想到早晨的咖啡,那么它在这里提供了一个有用的例子。咖啡杯里的风暴咖啡渗滤时,水以一定的速度流经咖啡渣,并顺着重力方向向下流动。这种流动称为定向渗滤。速度太快,咖啡会变淡;速度太慢,水会倒流并溅到台面上。最好的一杯咖啡是水流速度足够慢,以吸收咖啡豆中最多的味道,但又足够快,使其通过过滤器时不会倒流。这就是所谓的定向渗滤转换。这似乎与流体湍流无关,但在早先的工作中,研究小组和该领域的其他研究人员有证据表明,定向渗流转变具有与层流-湍流转变相同的统计特性。"这个问题已经存在了近150年,需要用非常规的思维来解决,"戈登菲尔德说,他还在雅各布斯工程学院和哈利西奥卢数据科学研究所任职。"还有时间。团队中的一些成员在这个问题上已经工作了十多年。"湍流气泡沿模拟管道和实验移动时的时间轨迹,蓝色区域表示气泡"交通堵塞"。左边的图像比右边的图像更接近层流-湍流过渡,因此可以清楚地看到,随着定向渗流过渡的接近,交通堵塞逐渐消失。图片来源:Nigel Goldenfeld / 加州大学圣地亚哥分校事实上,2016 年,在戈登菲尔德及其合作者提出层流-湍流转变理论的同时,霍夫研究小组就在圆形几何中对层流-湍流转变进行了实验研究。尽管霍夫研究小组已经证明了圆形几何体中的定向渗流,但在管道这样的开放几何体中会发生什么仍不清楚。此外,在管道几何体中进行实验也不切实际。虽然圆形是永无止境的,但研究人员估计,在管道中进行同样的实验需要 2.5 英里的长度,而收集必要的数据点需要几个世纪的时间。为了取得进展,研究小组做了两件事。首先,他们使用压力传感器观察管道中的气泡,并精确测量了气泡如何影响彼此的运动。他们将数据输入分子动力学计算机模拟,结果表明,从统计学角度来看,在层流-湍流过渡附近,粉扑的行为与定向渗流过渡非常吻合。其次,他们利用相变物理学的技术,使用统计力学从数学上预测了Puffs的行为。这也验证了定向渗流转变的假设。通过这项研究,研究小组还从详细的实验和统计力学理论中发现了一些意想不到的东西:就像高峰时段高速公路上的汽车一样,粉扑容易造成交通堵塞。如果一个粉扑填满了管道的宽度,那么没有任何东西可以通过它,这意味着其他粉扑可能会在它后面堆积起来。就像你可能想知道为什么会发生交通堵塞,为什么交通堵塞会在无法确定原因的情况下消失一样,粉尘堵塞也会以统计力学所描述的方式自行形成和消散。在从层流到湍流的临界过渡点上,气泡堵塞往往会"融化",让位于定向渗流过渡的特殊统计行为。戈登菲尔德评论道:"这项工作不仅揭开了管道层流-湍流转变的序幕,还展示了来自不同科学学科的见解是如何出人意料地阐明一个难题的。如果没有统计力学的视角,就不可能理解这一典型的流体力学现象。"编译来源:ScitechDailyDOI: 10.1038/s41567-024-02513-0 ... PC版: 手机版:

封面图片

《感官 》简介:由于 “感官” 信息不足,推测其可能围绕人类感官体验展开故事,也许是通过主角对视觉、听觉、触觉等感官的独特感知,

《感官 》 简介:由于 “感官” 信息不足,推测其可能围绕人类感官体验展开故事,也许是通过主角对视觉、听觉、触觉等感官的独特感知,展现别样的世界,或是在感官刺激下发生的情感、冒险故事,引发观众对感官与内心世界关系的思考 标签:#感官电影#感官体验电影#情感冒险电影#未知题材探索 文件大小 NG 链接:

封面图片

科学家破解140年前南极巨型海蜘蛛繁殖之谜

科学家破解140年前南极巨型海蜘蛛繁殖之谜 夏威夷大学马诺阿分校的研究人员对南极洲巨型海蜘蛛的繁殖行为有了重大发现,揭示了巨型海蜘蛛的发育过程,并为更广泛的海洋生态系统提供了启示。这项研究涉及在冰下观察交配行为和卵的发育,标志着在了解这些以"极地巨人"著称的生物方面取得了突破性进展,并对全球海洋生物学产生了影响。资料来源:R. Robbins海蜘蛛,或称pycnogonids,是在全球海洋栖息地发现的一类类似蜘蛛的无脊椎动物。大多数物种比指甲还小,但一些南极物种的腿展(一条腿的顶端到另一条腿的顶端)超过一英尺。这些动物是"极地巨人症"的一个著名例子。"极地巨人症"是指极地地区(如北极和南极)的某些生物比气候温暖地区的同类长得大得多的现象。""在大多数海蜘蛛中,父母中的雄性会在婴儿发育期间抱着它们四处走动来照顾它们,"马诺阿大学生命科学学院教授兼首席研究员艾米-莫兰(Amy Moran)说。"奇怪的是,尽管描述和研究可以追溯到140多年前,但从来没有人见过南极巨型海蜘蛛育雏,也不知道它们的发育情况。"莫兰的实验室研究极地巨型动物已有十多年。2021 年 10 月,莫兰和生命科学学院博士生亚伦-托(Aaron Toh)和格雷厄姆-洛贝特(Graham Lobert)等人组成的研究小组在南极洲进行实地考察时,发现了一个突破性的发现。他们潜入冰下,用手收集了似乎正在交配的巨型海蜘蛛群,并将它们运送到水箱中进行观察。左起:Graham Lobert、Aaron Toh 和 Amy Moran。图片来源:马诺阿大学令他们惊讶的是,两个不同的交配群体产下了数千枚小卵。父母中的一方(很可能是父亲)没有像大多数海蜘蛛那样带着孩子直到孵化,而是花了两天时间将卵附着在岩石底部,让它们在那里发育数月,然后孵化成小幼虫。研究人员的发现发表在2024年2月的《生态学》上。Toh说:"我们非常幸运能够看到这一切。有机会在南极洲直接与这些神奇的动物一起工作,意味着我们可以学到一些从未有人想到过的东西"。产卵后几周内,卵上长满了微型藻类,提供了完美的伪装。洛贝特说:"即使我们知道卵在那里,我们也几乎看不到它们,这可能就是研究人员以前从未见过这种情况的原因。"莫兰在一次研究潜水中,捡到一只大海蜘蛛。资料来源:R. Robbins英国南极调查局的著名南极生物学家劳埃德-佩克(Lloyd Peck)没有参与这项研究,他说:"南极海洋物种的一般生态学和繁殖生物学仍然是一个未知数,我们只掌握了少数物种的数据,因此,像这样的论文对于揭示动物在世界海洋中研究最少的地区之一是如何运作的,具有相当重要的意义。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

封面图片

《感官 》简介:由于 “感官” 相关信息较少,推测该电影可能围绕人类的感官体验展开故事。影片或许通过主角对视觉、听觉、触觉等感官

《感官 》 简介:由于 “感官” 相关信息较少,推测该电影可能围绕人类的感官体验展开故事。影片或许通过主角对视觉、听觉、触觉等感官的独特感受,展现一个别样的世界;也可能是在感官刺激下,发生了一系列情感、冒险故事,以此引发观众对感官与内心世界关系的深入思考,探索人性与感知的奥秘 标签:#感官电影#感官体验电影#情感冒险电影#人性感知探索电影 文件大小 NG 链接:

封面图片

《五感图.2009 》| 简介:2009 年韩国爱情片,由五个不同的爱情故事组成,分别从视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉五个感官角度

《五感图.2009 》| 简介:2009 年韩国爱情片,由五个不同的爱情故事组成,分别从视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉五个感官角度出发,展现了爱情的多样性和复杂性。每个故事都有独特的情节和人物,通过不同的视角和表现手法,描绘出爱情在不同阶段、不同人群中的各种面貌,是一部充满创意的爱情群像电影 | 标签:# 五感图 2009# 韩国爱情片 #多线叙事电影# 爱情感官题材|文件大小 NG| 链接:

封面图片

科学家发现狗子也喜欢刷短视频 尤其是狗当主角的

科学家发现狗子也喜欢刷短视频 尤其是狗当主角的视频 这项研究的目的是为了更好地了解狗的视觉认知和行为,从而为那些关注狗健康和福利的人提供有用的信息。通过观察狗对不同类型视频的反应,科学家们可以更好地理解它们的视觉感知和注意力机制,以便为狗的健康和幸福做出更好的决策。科学家们发现,狗对不同类型视频的反应也有所不同。它们似乎更喜欢以动物,尤其是狗为主角的视频,而对人类为主角的视频兴趣不大。此外,年轻狗比年老狗更爱看视频,这可能与年轻狗更加活跃和好奇有关。另外,一些特定品种的狗,如运动型狗和牧羊犬也更爱看视频,这可能与这些品种的狗天生具有较强的视力和注意力有关。这项研究的发现对于我们了解狗的认知和行为非常重要。通过更好地了解狗的视觉感知和注意力机制,我们可以为它们提供更好的生活条件和福利。例如,我们可以设计更适合狗的视觉需求的视频游戏或互动应用程序,以帮助它们消磨时间并保持活跃。此外,这些发现也可以帮助我们更好地了解狗的进化历程和行为特点,从而更好地保护和利用这一珍贵的物种。科学家还发现,狗狗眼周的肌肉一直都在进化,已经能够做出可怜的表情哄骗人类的感情,让人忍不住想去照顾它。 ... PC版: 手机版:

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人