近日,北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院、北京大學(xué)麥戈文腦科學(xué)研究所羅歡課題組采用腦磁圖(MEG) 技術(shù)在視知覺(jué)整合研究中取得重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果以“Perceptual integration rapidly activates dorsal visual pathway to guide local processing in early visual areas”發(fā)表在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)高影響力雜志PLoS Biology上。羅歡研究員和課題組博士后劉玲博士為本文共同通訊作者。劉玲博士為文章第一作者。研究合作者還包括中科院生物物理研究所王帆高級(jí)工程師,深圳大學(xué)周可教授,浙江大學(xué)丁鼐研究員。

知覺(jué)整合,作為人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)基本和重要的能力,能快速?gòu)沫h(huán)境中將離散和模糊的碎片整合為一個(gè)有結(jié)構(gòu)的整體。之前的研究表明知覺(jué)整合依賴(lài)于多個(gè)腦區(qū)之間的反饋調(diào)控,但是該反饋調(diào)控的來(lái)源,以及知覺(jué)整合加工的具體神經(jīng)時(shí)空動(dòng)態(tài)模式仍不清楚。在本研究中,我們使用具有毫秒級(jí)的高時(shí)間分辨率和較高空間分辨率的腦磁圖(MEG)技術(shù),結(jié)合一種我們最近使用的追蹤神經(jīng)時(shí)間響應(yīng)函數(shù)(TRF)的新方法 ([1][2]) 在人類(lèi)受試上來(lái)探索知覺(jué)整合過(guò)程的神經(jīng)時(shí)空動(dòng)態(tài)模式。

羅歡研究員課題組發(fā)現(xiàn),知覺(jué)整合起源于視覺(jué)背側(cè)通路的頂葉區(qū)域(具體來(lái)說(shuō)這里發(fā)現(xiàn)的是IPS)的早期快速激活,之后沿著視覺(jué)背側(cè)通路反向依次調(diào)節(jié)低級(jí)腦區(qū)(圖1)。這一結(jié)果表明:知覺(jué)整合過(guò)程利用了背側(cè)視覺(jué)通路的快速特性,首先快速抽取了視覺(jué)刺激的整體(gist)信息,然后根據(jù)這個(gè)粗略的整體信息逐級(jí)返回到初級(jí)視皮層進(jìn)而對(duì)局部細(xì)節(jié)加工進(jìn)行指導(dǎo)和調(diào)整(圖2)。這一“從整體到局部”的反向?qū)蛹?jí)加工過(guò)程和認(rèn)知心理學(xué)以往的整體優(yōu)先性發(fā)現(xiàn)一致,同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn)的背側(cè)視覺(jué)通路參與其中又提供了新的神經(jīng)證據(jù)和機(jī)理支持。


圖1


圖2

該項(xiàng)研究為國(guó)內(nèi)首篇發(fā)表在高影響力雜志的腦磁圖研究(以往都是通過(guò)合作方式)。高時(shí)空分辨率的腦磁圖技術(shù)將為我們揭示人腦認(rèn)知功能和神經(jīng)機(jī)制發(fā)揮重要的不可替代的作用。

該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年項(xiàng)目和面上項(xiàng)目資助完成。

文章鏈接:http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2003646

參考文獻(xiàn):

【1】Liu L, Wang F, Zhou K, Ding N, Luo H (2017) Perceptual integration rapidly activates dorsal visual pathway to guide local processing in early visual areas. PLoS Biol 15(11): e2003646.

【2】Jia J, Liu L, Fang F, Luo H (2017) Sequential sampling of visual objects during sustained attention. PLoS Biol 15(6): e2001903. 

 


2017-12-11