刺激の親しみやすさと期待は、視覚的腹部の流れの神経活動を共同で調節する

視覚世界に関する事前知識は、視覚刺激の処理方法を変えることができます。多くの場合、2つの形式の事前知識が区別されます。刺激の親しみやすさ（つまり、刺激が以前に見られたかどうか）と刺激の期待（つまり、コンテキストに基づいて刺激が発生すると予想されるかどうか）。サルの神経生理学的研究では、予想されるものと、オブジェクト選択的な頭頂皮質の馴染みのあるアイテムの両方で、スパイク活動の抑制が示されています。ただし、これらのタイプの知識が感覚反応に対する調節効果で相互作用するかどうか、どのように相互作用するかは、未解決の問題です。この問題に対処し、以前の発見が人間の非侵襲的に測定された神経活動に一般化されるかどうかを調べるために、磁気性脳波を使用して人間の脳活動を非侵襲的に記録しながら、刺激の親しみやすさと期待を個別に操作しました。私たちは、特に猿の頭側皮質の推定人間のホモログである外側後頭複合体で、親しみやすさと期待による神経活動の独立した抑制を観察しました。また、親しみやすさは応答のダイナミクスを削減しました。これは、主に初期の視覚皮質で観察されました。一緒に、これらの結果は、異なるタイプの感覚知識が、視覚腹部の流れでのオブジェクト処理専用の神経リソースの量を共同で決定することを示しています。

Prior knowledge about the visual world can change how a visual stimulus is processed. Two forms of prior knowledge are often distinguished: stimulus familiarity (i.e., whether a stimulus has been seen before) and stimulus expectation (i.e., whether a stimulus is expected to occur, based on the context). Neurophysiological studies in monkeys have shown suppression of spiking activity both for expected and for familiar items in object-selective inferotemporal cortex. It is an open question, however, if and how these types of knowledge interact in their modulatory effects on the sensory response. To address this issue and to examine whether previous findings generalize to noninvasively measured neural activity in humans, we separately manipulated stimulus familiarity and expectation while noninvasively recording human brain activity using magnetoencephalography. We observed independent suppression of neural activity by familiarity and expectation, specifically in the lateral occipital complex, the putative human homologue of monkey inferotemporal cortex. Familiarity also led to sharpened response dynamics, which was predominantly observed in early visual cortex. Together, these results show that distinct types of sensory knowledge jointly determine the amount of neural resources dedicated to object processing in the visual ventral stream.