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视觉是高等动物最重要的感知通道，人类获取的信息80%以上来自视觉。视觉认知神经机制研究对于理解大脑智能的奥秘，构建新型类脑人工智能，均有重要科学意义。视觉系统的复杂性源于视觉皮层神经环路的复杂性，由于技术限制，人们对视觉系统的计算原理了解仍然非常有限。

我们实验室建立了首个清醒猴双光子成像系统，能以单细胞分辨率检测大量神经元对视觉刺激的反应，分析其视觉信息编码。该项技术，可以应用在各个不同脑区，进行各种脑认知功能，包括在初级到高级视皮层、前额叶等脑区，研究视觉物体识别、选择性注意、工作记忆的神经机制。

人类大脑擅长形象思维，通过想象，外部世界能在大脑中模拟运行、产生预测结果。理解智能，首先要理解外部世界的万事万物如何由大脑神经元表征、存储和使用。我们的初步研究已经发现灵长类高级视觉皮层存在大量稀疏表征神经元，进一步我们将研究视觉物体在大脑中的最终表征，以及在工作记忆等认知活动中，这些内部表征如何被使用，进而理解大脑内部世界模型的工作原理。