Nature：大脑“看脸”有绝招！曹颖院士团队揭示面部识别神经编码可在20毫秒内，从“通用检测”快速协同切换至“专用识别”模式

神经科学中一个基本的范式是：神经元通过固定的调谐函数来反映外部世界，其中刺激特征与放电频率之间存在稳定的映射关系。视觉神经科学中的一个重要挑战在于理解神经元群体是如何对视觉刺激进行编码的。在过去十年里，关于这个问题的研究取得了显著进展，这些进展主要发生在猕猴的颞下皮层（inferotemporal cortex）中，这是一个专门负责高级物体识别的大脑区域。

从解剖学角度来看，颞下皮层被组织成平行的网络，每个网络都专门负责编码物体形状和颜色的不同方面。在这些网络中，猕猴面部区域系统已成为检验高级物体表征竞争理论的强大模型。在此，研究人员利用这一系统来解决该领域的一个核心争论：颞下皮层是否依赖于专门的机制来处理特定的物体类别，还是依赖于通用机制来以相同的方式处理所有物体类型。

2026年3月25日，加利福尼亚大学伯克利分校曹颖（Doris Y. Tsao）团队在

Nature

在线发表题为

Rapid concerted switching of the neural code in the inferotemporal cortex

的研究论文，该研究报告称，调谐功能可以迅速且协调地在神经群体中发生变化，从而实现从检测广泛类别到辨别个体实例的动态转变。

文章模式图（图源自

Nature

）

该研究旨在解决视觉神经科学中一个长期存在的争论，即颞下皮层是否使用针对特定对象类别的专门编码，还是使用适用于所有对象的通用编码。该研究发现，猕猴颞下皮层中的面部选择性细胞最初采用了优化于面部检测的通用编码。

然而，在持续不到 20 毫秒的快速协同群体事件之后，神经编码转变为面部特定的编码，具有两个显著特征：对主要检测相关维度的反应梯度方向反转，以及出现了支持精细面部区分的多个更高维度特征的新调谐。

这些面部区域的动态变化仅限于面部刺激，而在对非面部对象的反应中则不会发生。因此，对于面部而言，面部细胞从检测阶段过渡到识别阶段的过程是通过从一种对象通用编码转变为一种面部特定编码来实现的。更广泛地说，该研究结果表明，存在一种此前未知的神经表征机制：即大脑区域所使用的神经编码会根据刺激情况协同发生依赖性转换。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10267-3