猫视皮层17,18区神经元对错觉轮廓的反应

研究了轻度麻醉下猫视皮层17, 18区细胞对错觉轮廓刺激的反应特性, 比较了对错觉轮廓有明显反应的细胞对真实轮廓和错觉轮廓刺激的感受野特性的异同. 共记录了猫视皮层17, 18区200个方位/方向选择性细胞, 其中有42%的细胞是错觉轮廓反应细胞. 将这些细胞对真实轮廓和错觉轮廓的反应进行比较, 尽管错觉轮廓反应细胞对移动光棒和错觉轮廓光棒的方位/方向调制曲线十分相似, 但对移动错觉棒和移动光棒的反应模式(潜伏期和反应时程)不同. 对由光栅组成的错觉轮廓而言, 细胞的反应大小与组成光栅的相位无关, 并且细胞对组成错觉轮廓光栅的最优空间频率比对普通移动光栅的最优空间频率要高得多, 说明细胞确实是对轮廓本身反应, 而不是对组成轮廓的光栅的末端反应. 某些速度调制类型的细胞对移动错觉棒反应的最优速度比对移动光棒的最优速度要低得多. 进一步验证了猫视皮层17, 18区部分细胞能对错觉轮廓反应, 并且观察到这些细胞对错觉轮廓和真实轮廓有不同的感受野反应特性, 提示视觉系统对两种刺激图形的检测机制可能存在着差异.     

视觉轮廓整合的神经机制

视觉轮廓整合是指视觉系统将视野中的离散元素组合为整体轮廓线的加工过程,是连接初级感觉加工和高级视觉物体知觉间的关键桥梁。对视觉轮廓整合神经机制的研究不仅能促进我们对人类知觉整合的理解,也有助于启发计算科学领域图形整合和分隔算法的改进。然而,轮廓整合的神经机制尚无最终定论。当前的争议主要集中在轮廓整合是基于初级视皮层固有水平连接的产物,还是基于脑区内水平连接及脑区间反馈连接共同作用的产物。本文在回顾这两种理论框架及其研究证据的基础上,对未来的研究问题和方向进行了展望。     

形状和空间位置知觉两条通路的功能磁共振研究

利用功能磁共振成像（ｆＭＲＩ） 技术,研究在处理形状知觉、位置知觉和特定形状图形的空间位置知觉的情况下,人类视皮层背侧（Ｄｏｒｓａｌ ｓｔｒｅａｍ） 和腹侧（Ｖｅｎｔｒａｌ ｓｔｒｅａｍ） 两条通路是怎样反应的。结果发现：形状知觉仅引起腹侧通路的兴奋;空间位置的知觉引起背侧通路的兴奋;特定形状的空间位置知觉引起腹侧通路和背侧通路的共同兴奋。这一结果丰富了对人类视觉皮层的两条通路在功能上定位的认识。     

轮廓加工的认知神经机制

视觉加工的核心是对视觉场景中与认知行为相关的客体进行区分与识别。自然情境下的视觉输入往往由极为复杂的三维场景信息组成,包含多个视觉客体。一般认为,视觉轮廓信息是对视觉图像进行划分,识别客体的重要依据。为此,视觉科学家们对视觉轮廓加工的认知神经机制进行了大量的研究与探索。然而,这些研究往往仅仅集中于轮廓加工的某一方面或特定阶段,迄今尚未有学者针对关于轮廓加工的研究结果进行系统性的总结。我们提出,视觉轮廓加工共包括轮廓检测、轮廓从属判断、轮廓整合三个相互作用的关键性阶段,并在综合现有电生理、人类脑成像及脑电研究证据的基础上,分别对这三个阶段对应的神经生理特性、加工机理与信息交互机制进行探讨。最后,我们列举了进一步研究轮廓加工认知神经机制所面临的主要挑战。     

视觉系统中的性别差异

大脑性别差异一直是神经科学领域中的一个热门话题.以前的性别差异研究往往关注与高级认知相关的脑区结构和功能差异,而对低级感知觉系统中的性别差异没有足够的重视.近年来,越来越多的研究结果表明,男性和女性在视知觉功能上也存在着明显的差异.本文首先回顾和梳理了视觉系统中存在性别差异的行为学和神经生物学证据,然后对视觉系统中性别...     

成人数量加工系统的跨通道研究

目的:本研究以由视听通道交互作用产生的错觉性闪光为工具,对成人的数量认知系统进行了探讨.方法:采用声音信号引起视错觉的实验范式,改变实验中闪光和声音的数目进行研究.结果:错觉性闪光的数目随着闪光和声音的数目增加而增加.预示着多感觉通道交互过程中接受变化频率较快的信息的通道对知觉有特殊作用.多感觉通道接受信息无交互作用的情况下,普通成人数量认知与婴儿和其他人群相比达到高度的自动化,对数量的相对变化判断有较高的准确率和稳定性.结论:成人数量加工在有交互作用的认知过程中受到了感觉通道对信息加工的影响.并不是完全相对于感觉通道独立的.而且,知觉过程中大数和小数的反应差异也在一定程度上表现了二者加工机制的差异.     

高级视皮层可塑性:物体和面孔知觉学习综述

复杂刺激的知觉学习是指由训练或经验引起的对物体或者面孔等复杂视觉刺激在知觉上长期稳定的改变,一般认为这反映了大脑高级视皮层的可塑性.对简单刺激知觉学习特性的研究已经揭示了低级视皮层的部分可塑性,但是复杂刺激知觉学习的神经机制目前仍存在争议.本文介绍了知觉学习的理论模型和实验证据,并重点探讨了复杂刺激如物体和面孔知觉学习的特性、神经机制及研究方法.该领域未来需要在复杂刺激知觉学习的持久性、面孔不同属性知觉学习的机制,以及复杂刺激知觉学习的理论模型方面做进一步研究.     

双稳态知觉的脑机制

当对视觉输入的信息有多种解释时,人们的知觉状态会在这些解释之间随机切换.目前,这种多稳态或双稳态知觉的神经机制仍处于争论之中.本研究分别以鲁宾花瓶和内克尔立方体两种双稳态图形为对象来研究双稳态知觉在大脑结构上的机制.首先,通过计算两种双稳态知觉的切换频率,发现两者切换频率之间有正相关关系.在此基础上,通过计算两种知觉切换频率与大脑灰质体积的相关性,发现鲁宾花瓶和内克尔立方体图形的切换频率均和右侧额下回的灰质体积存在显著的负相关.本研究表明,不同双稳态知觉之间具有共同的神经基础,这一共同的基础位于右侧额下回,支持了自上而下的加工在双稳态知觉中具有重要的作用.     

立体视觉中的牵挂现象及其神经机制

目的:探讨立体视觉中单眼线索和双眼线索之间的牵挂机制.方法:选择该校视力或矫正视力正常的硕士研究生10名作为受试者,刺激呈现在校准过的SD2320W三维液晶显示器上.①一对具有清晰边沿的立方体,以及一对移除连接Y节点三条线后余下的立方体轮廓和Y节点所组成的图形,考察两组图形融合后,Y节点的深度情况;②三对连接Y的点的三条线是不连续的立方体,呈现一种逐渐变短的趋势,分别观察各组图形融合后,Y节点的深度变化.结果:①在实验1中,被试知觉到上面立方体的Y节点是突出来的,保证了一个完好的立方体结构,而下面立方体轮廓中的Y节点是凹进去的,离被试最远.②在实验2中,被试知觉到随着连接Y节点的三条线逐渐变短,Y节点的深度逐渐增加,以至最后完全陷了进去.结论:体视刺激的某些信息,当在单眼线索和双眼线索上发生了双重定义,且描述的深度信息不一致,便会产生视觉上的牵挂现象.     

错觉图形组成成分间的亮度对比和颜色对比对错觉程度的影响

用定量的心理物理测量方法,研究了错觉图形组成成分间的亮度对比和颜色对比方位错觉、长度觉及面积错觉幅度的影响。测试结果表明：与通常的错觉效应相比,当错觉图形组成成分间存在亮度对比或颜色对比（等亮度）时,受试者的错觉程度明显降低;其中,当存在颜色对比时,方位错觉的下降幅度更为显著,达到６９．３％。此外还观察到,在单纯亮度对比条件下,只需１．８％和５．３％的低对比度即可分别产生轮廓和边缘错觉;但在等亮度