想象你坐在火车上。你向窗外望去，看到旁边铁轨上的另一列火车似乎在移动。但是，你的火车是在另一列火车运行时停下来的，还是你在另一列火车停止时也在运行?

同样的感官体验——看火车——可以产生两种截然不同的感觉，导致你要么感觉自己在运动，要么感觉自己在静止，而周围的物体在移动。

人类的大脑不断地面对这些模糊的感官输入。为了解决歧义和正确地感知世界，我们的大脑采用了一个被称为因果推理的过程。

因果推理是学习、推理和决策的关键，但研究人员目前对参与这一过程的神经元知之甚少。

在《eLife》杂志上发表的一篇新论文中，罗切斯特大学的研究人员Greg DeAngelis等人，描述了一种涉及因果推理的新神经机制，它有助于大脑在自我运动时检测物体的运动。

这项研究为大脑如何解读感官信息提供了新的见解，并可能应用于设计人工智能设备和开发治疗大脑疾病的治疗方法。

DeAngelis说:“虽然我们之前已经了解了很多关于大脑如何处理视觉运动的知识，但大多数关于神经元的实验室研究都忽略了自我运动带来的复杂性。”“在自然条件下，识别物体在世界中的移动方式对大脑来说更具挑战性。”

现在想象一只静止的、蜷缩着的狮子等待着发现猎物;狮子很容易发现一只移动的瞪羚。就像静止的狮子一样，当观察者静止时，Ta很容易察觉到物体在移动，因为世界的运动直接映射到视网膜上的运动。然而，当观察者也在移动时，当Ta相对于场景中的物体移动时，Ta的眼睛在视网膜上的任何地方都在运动。这导致了一种复杂的运动模式，使大脑更难察觉世界上的物体何时运动，何时静止;在这种情况下，大脑必须区分观察者自身的图像运动和周围其他物体的图像运动。

研究人员在大脑中发现了一种类型的神经元，它具有一种特殊的反应特性组合，这使得该神经元非常适合用于区分自我运动和其他物体的运动。

“虽然大脑可能会使用多种技巧来解决这个问题，但这种新机制的优势在于，它可以在视野的每个局部区域并行执行，因此可能比更多的全局过程执行得更快，”DeAngelis说。“这种机制也可能适用于自动驾驶汽车，后者也需要快速检测移动物体。”

此外，这项研究可能在开发神经障碍的治疗方法和疗法方面有重要的应用，如自闭症和精神分裂症，在这些情况下，随意推理被认为是受损的。

DeAngelis说:“虽然这个项目是基础科学，重点是了解因果推理的基本机制，但这些知识最终应该适用于这些疾病的治疗。”

A neural mechanism for detecting object motion during self-motion