2014年8月6日出版的《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience, 34(32), 10465-10474)刊发了必赢电子游戏网站心理学系方方教授课题组的论文“Attention-dependent early cortical suppression contributes to crowding”,报道了他们结合心理物理学、功能性磁共振脑成像 (functional magnetic resonance imaging, fMRI)和脑事件相关电位(event-related potential, ERP),研究视觉拥挤效应的神经机制取得新进展。论文通讯作者是方方教授,第一作者是心理学系已毕业的博士生陈娟。
当外周视野出现的物体的附近有其他物体存在时,我们对该物体的识别会发生极大的困难。这种现象称为视觉拥挤(visual crowding)。视觉拥挤是视觉研究中的一个重要问题,被认为是物体识别和视觉意识的瓶颈。对视觉拥挤的解释有很多争论,一种观点认为可能源于早期视觉加工中物体间的相互抑制,另一种观点认为可能是由于外周视野中空间注意的分辨率不够,知觉系统无法将这些物体分开。这些观点的支持证据多来自心理物理学实验,而相关的神经科学证据却很少,这主要由于目前的人脑成像技术很难将不同物体对应的脑区分开。在这个研究中,方方课题组利用巧妙的实验设计规避了这个技术困难。他们发现,初级视皮层的血氧水平依赖信号(BOLD)以及潜伏期70-80毫秒的C1电信号,与视觉拥挤密切相关,具体表现为这两种信号在视觉拥挤条件下的抑制效应1)受到物体间距离调节 2)受到物体构型调节 3)与视觉拥挤的行为测量密切 4)受到空间注意调节。这些证据表明,依赖于注意的、早期的、低级视皮层的神经抑制活动可能是视觉拥挤的关键机制。该研究首次为我们理解视觉拥挤现象,提供了系统的、包含时空信息的神经科学证据,同时也调和了以往的理论争论。
该研究由科技部973项目、国家自然科学基金委重点项目、必赢电子游戏网站-清华大学生命科学联合中心和必赢电子游戏网站麦戈文脑研究所资助完成。
2014-09-26