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名誉教授彼得·席勒(Peter Schiller)是视觉系统的先驱研究者,享年92岁

Black-and-white portrait photo of Peter Schiller seated in an armchair in front of an office desk

彼得·席勒(Peter Schiller)是脑与认知科学系名誉教授,自1964年以来一直是麻省理工学院的教职员工,于2023年12月23日去世。享年92岁。

席勒于1931年出生于柏林,父母是匈牙利人,1934年和他的家人回到布达佩斯,在那里他们经历了第二次世界大战。1947年,他与父亲和继母移居美国。席勒就读于杜克大学,在那里他参加了足球队和网球队,并于 1955 年获得学士学位。然后,他继续在克拉克大学与莫顿·韦纳(Morton Weiner)一起获得博士学位,在那里他研究了视觉掩蔽中的皮层参与。1962年,他来到当时的麻省理工学院心理学系进行博士后研究。席勒于1964年被任命为助理教授,并于1971年被任命为正教授。他于 1986 年被任命为 Dorothy Poitras 医学生理学主席,并于 2013 年退休。

“彼得·席勒(Peter Schiller)是视觉神经生理学领域的杰出人物,”牛顿神经科学教授Mriganka Sur说。“他是非人灵长类动物实验研究的先驱之一,他的实验室与埃米利奥·比齐(Emilio Bizzi)和安·格雷比尔(Ann Graybiel)的实验室一起,使麻省理工学院成为视觉和运动功能大脑机制研究的领先中心。

芝加哥大学阿尔伯特·D·拉斯克(Albert D. Lasker)神经生物学杰出服务教授约翰·芒塞尔(John Maunsell)回忆说,他与席勒一起做过博士后研究,“彼得是我所知道的最大胆的实验家。一旦他提出了一个问题,他就不会被所需实验的精确性、复杂性或广泛性所吓倒。多年来,他取得了一系列令人印象深刻的成果,而其他人认为这是遥不可及的。

席勒的前博士生迈克尔·史崔克(Michael Stryker)是加州大学旧金山分校(University of California at San Francisco)的W.F. Ganong生理学教授,他写道:“席勒毫不留情地批评了支持不足的结论,无论是学生还是该领域的主要人物。他要求良好的数据,真实的测量,无论它们多么困难。

席勒的研究跨越了多个领域。作为一名研究生,他设计了一种设备,即五视野速速计,它严格控制了向每只眼睛显示图像的时间和顺序,以研究视觉掩蔽和视错觉的产生。通过它,席勒证明了几种众所周知的视错觉是在大脑皮层中产生的,而不是由周边视觉系统的过程产生的。

为了寻求博士后研究,他求助于他父亲的朋友汉斯-卢卡斯·托伯(Hans-Lukas Teuber),后者刚刚接受了麻省理工学院心理学系创始主任的邀请。席勒学会了如何从清醒动物的大脑中进行单单元电生理记录,这为他对视觉系统中皮层处理的电路和机制的研究增加了一个新的维度。在其他发现中,他发现视觉系统中的亮度掩蔽是由视网膜神经元之间的相互作用引起的,这与幻觉的皮层机制形成鲜明对比。

1964年,席勒被任命为助理教授。不久之后,他开始与刚到心理学系的埃米利奥·比齐(Emilio Bizzi)进行富有成效的合作。席勒和现在是研究所名誉教授的比兹对运动的神经控制有着共同的兴趣;他们开始研究动眼神经系统以及它如何引导扫视,扫视是将感兴趣的物体集中在视野中的快速眼球运动。他们量化了产生扫视眼球运动的运动神经元的放电模式;结合对上丘(引导灵长类动物扫视的大脑中枢)和皮层额眼区域的研究,他们概述了控制扫视的基本方案,其中一个系统识别视觉场景中的目标,另一个系统产生眼球运动以将视线引导到目标上。

席勒和他的同事们继续对视觉回路进行解剖,追踪了两种不同类型的视网膜细胞(称为阳伞细胞和侏儒细胞)从视网膜发送到丘脑外侧膝状核的连接。他们发现,每种细胞类型都连接到不同的区域,这种物理分离反映了功能差异:侏儒细胞处理颜色和精细纹理,而遮阳伞细胞则携带运动和深度信息。然后,他转向视觉系统的ON和OFF通道 – 起源于不同类型的视网膜神经元的通道:一些对光的开始做出反应,另一些对光的偏移做出反应,还有一些对开和关都有反应。在其他人早期工作的基础上,并受到最近发现的药理学分离开和关系统的方法的启发,席勒和他的几个学生将以前的研究扩展到灵长类动物,并对起初看起来像一个悖论系统的进化益处进行了解释:开/关系统允许动物更快地感知对比度和亮度的增量和减少。 例如,如果这些变化代表了捕食者的接近,则这是一个有益的属性。

与此同时,席勒实验室进一步研究了大脑皮层各个部分在视觉处理中的作用,特别是被称为V4和MT的区域,这是视觉处理途径的后续步骤。通过单神经元记录和在他们研究的动物的大脑特定区域进行病变,他们发现V4区域在选择视觉目标方面起着重要作用,这些目标与场景中的其他刺激相比更小或对比度更低,例如,这种能力可以帮助动物揭开伪装的捕食者或猎物。引人注目的是,他发现,图像中许多对感知很重要的变化对初级视觉皮层神经元的反应有延迟的影响,这表明它们是由视觉处理的更高阶段的反馈产生的。

席勒在视觉科学方面的许多重大贡献得到了认可,他于2007年当选为美国国家科学院院士和美国艺术与科学院院士,并在2008年被任命为匈牙利科学院Magyar Tudományos Akadémia的荣誉院士。

席勒的遗产在他的学生和学员身上也很明显。席勒统计了50年来有50多名学生和博士后通过他的实验室。此后,他的四名学员被选入美国国家科学院院士:研究生拉里·斯奎尔(Larry Squire)和史崔克(Stryker),以及博士后芒塞尔(Maunsell)和尼科斯·洛戈塞蒂斯(Nikos Logothetis)。

皮考尔神经科学教授厄尔·米勒(Earl Miller)回忆说,他的指导也延伸到了教职员工:“当我开始在麻省理工学院工作时,他慷慨地把我带到了他的羽翼下,提供了宝贵的建议,引导我朝着正确的方向前进。我将永远感激他。他的指导风格不是溺爱。这是直接而坦率的,就像彼得一直以来一样。我记得在我刚刚起步的职业生涯早期,我发现自己与一位高级研究员在科学上存在分歧,这让我感到不安。彼得用他的方式让我平静下来。他说,“别担心,争议对职业生涯来说是件好事。但他很快补充道,“只要你是对的;否则,好吧……”

席勒的创造力不仅影响了他的科学思维;他是一位多才多艺的吉他和钢琴演奏家,他喜欢建造复杂而抽象的雕塑,其中许多雕塑都是由棱角分明的彩色玻璃片构成的。他的三个孩子大卫、凯尔和莎拉以及五个孙子孙女幸存下来。他的妻子安·豪厄尔(Ann Howell)于1999年去世。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.mit.edu/2024/professor-emeritus-peter-schiller-dies-0123