形状识别的功能定位和时间过程:功能磁共振与脑电结合的研究

通过结合具有高空间分辨率的功能磁共振成像（fMRI）和具有高时间分辨率的128导脑电事件相关电位（ERP）两项技术,测量了视皮层腹侧区域对图形形状识别任务反应的空间定位和时间过程。fMRI的实验结果表明,图形的形状和觉引起了腹测GTi／GF皮层区域的兴奋。进一步,基于fMRI兴奋区域的种子偶极子模型拟合的的ERP动态定位分析的结果和自由运动的偶极子模型拟合的ERP定位分析结果表明：GTi／GF区域活动的时间发生在刺激呈现之后132－176ms时间段,峰值150ms左右,相应于ERP的N1成分。这些结果在人类大脑皮层上同时确定了视觉通路中涉及图形形状识别的兴奋区域和兴奋的时间过程。     

"大范围优先"对象形成的神经关联:前颞叶

知觉对象是什么?这事看起来很简单,却是认知科学许多领域中最核心的问题,目前为止还没有公认的解答."大范围优先"的拓扑学方法把知觉对象的定义严格地联系到拓扑变换下的不变量.知觉对象的直观概念-形状改变时其整体一致性得以保持-可以精确地被拓扑不变量,如连接组分和洞,所刻画.知觉对象的拓扑学定义已经被大量的行为学实验所验证.这些实验一致表明,虽然对象的一致性能够在非拓扑变换下得以保持,却会被拓扑变换所破坏,从而一个新的对象被感知到.特别是进一步的功能磁共振成像实验揭示,前颞页区参与拓扑知觉和知觉对象的形成,而这一脑区本来是形式视觉通路的终点.行为学上"大范围优先"的结果与视觉通路神经解剖学结果的悖逆,提示我们应该注意对象表征形成的问题和更广泛的意义上,知觉到底在何处发生的基本问题.     

关于侧抑制网络功能的一些研究

本文从空间数字滤波器的角度研究了侧抑制网络的功能。当侧抑制系数是离斯分布的情况下,侧抑制网络不仅仅是抑制空间低频分量而提高反差的滤波器,也不仅仅是空间高通滤波器,它还可能是一种逆高斯滤波器,具有使因随机媒质干扰而变模糊的图象恢复清晰的怍用,从而提高了图象的反差,提高了“讯噪比”。另外,本文讨论了循环抑制网络和非循环抑制网络的区别。在侧抑制系数都是高斯分布的情况下,非循环抑制网络不能起到逆高斯滤波器的作用。就一般的情况而言,要达到某种相同的频率响应函数,循环网络较之非循环网络只需较少、较短的侧枝联结,侧抑制系数的分布也较简单,从而循环抑制网络便于结构和调节。     

关于侧抑制网络功能的一些研究

本文从空间数字滤波器的角度研究了侧抑制网络的功能。当侧抑制系数是高斯分布的情况下,侧抑制网络不仅仅是抑制空间低频分量而提高反差的滤波器,也不仅仅是空间高通滤波器,它还可能是一种逆高斯滤波器,具有使因随机媒质干扰而变模糊的图象恢复清晰的作用,从而提高了图象的反差,提高了“讯噪比”。另外,本文讨论了循环抑制网络和非循环抑制网络的区别。在侧抑制系数都是高斯分布的情况下,非循环抑制网络不能起到逆高斯滤波器的作用。就一般的情况而言,要达到某种相同的频率响应函数,循环网络较之非循环网络只需较少、较短的侧枝联结,侧抑制系数的分布也较简单,从而循环抑制网络便于结构和调节。     

对刺激朝向改变的自动加工:事件相关电位的证据

利用事件相关电位（ＥＲＰ）技术,探讨非注意状态的刺激朝向改变是否引起自动加工。刺激为具有一定朝向（垂直和水平各５０％）和一定空间频率（低频９０％,高频１０％）的光栅。要求被试忽略光栅朝向,对高频光栅作反应。刺激呈现时间为５０ｍｓ,刺激间隔在２５０至４５０ｍｓ之间随机变化。低频光栅刺激被分为两类,“匹配”（与前一刺激朝向相同）和“失匹配”（与前一刺激朝向不同）。结果发现,失匹配刺激比匹配刺激诱发出更大的枕区Ｐ１、更大的前额－中央区Ｎ１以及更大的前部与顶区Ｐ２,但前部与顶区的Ｎ２却更小。这些ＥＲＰｓ变化提示,视觉对非注意的刺激朝向变化进行了一定程度的自动加工;视觉通道可能存在类似听觉失匹配负波（ＭＭＮ）的、然而机制不同的自动加工成分     

连续闪现抑制下对洞的无意识知觉

大量收敛一致的实验证据表明,图形的大范围性质可以由拓扑性质来描述,并且其检测发生在视觉过程的最早期,这些证据几乎全部来自对意识上知觉的研究,而拓扑性质的意识下加工机制尚有待发掘.意识下知觉是人的感官系统客观上接受刺激呈现但主观上没有察觉的知觉,其机制和应用长期以来一直是知觉研究的热点.本文采用了一种双眼竞争的变式——连续闪现抑制,将待检测的刺激图形掩蔽,使之处于意识下状态,考察意识下知觉中拓扑性质的加工."洞的个数"作为一种拓扑性质是本文的研究对象.通过量度被抑制图形从发生变化到被知觉的被抑制时间,或者被试对被抑制的变化图形的正确检测率,我们发现,相比于不变或者各种非拓扑性质变化,意识下知觉中的拓扑性质(洞的个数)的变化会使图形更快、更容易被检测到.本研究揭示了拓扑性质(洞的个数)在意识下知觉中的优先性,将拓扑知觉理论从意识上知觉领域拓展到了意识下知觉领域,为拓扑性质加工的早期性提供了有力的证据;另一方面,本研究也提示了拓扑性质经由皮层下视通路加工处理的可能性.     

间歇性外斜视患儿的注意跟踪能力异常

间歇性外斜视是儿童眼科的常见疾病之一,也是目前眼科学研究的热点领域之一.本研究使用多物体跟踪实验范式,系统考察了间歇性外斜视儿童,相对于弱视儿童以及正常对照儿童,注意的容量是否存在异常.实验结果发现间歇性外斜视儿童和弱视儿童的注意跟踪能力都显著地差于正常对照儿童,而且间歇性外斜视儿童和弱视儿童的跟踪成绩基本没有差别,他们的注意跟踪功能的受损程度相近.本研究首次报道了间歇性外斜视儿童注意能力的行为异常,对进一步研究间歇性外斜视的发病机理和早期临床诊断具有潜在的参考意义.     

多方式认知功能成像研究进展

对大脑结构和功能的深入研究要求认知功能成像技术同时具有高时间分辨率和高空间分辨率.多方式认知功能成像通过不同成像技术fMRI/PET和EEG/MEG的结合,能够同时在空间定位和时间过程上研究大脑认知活动的动态过程.多方式认知功能成像已经被成功地应用于选择性注意、视觉通路、随意运动和语义加工等的研究,并揭示了相关大脑活动的空间和时间特征.今后的研究将进一步提高多方式认知功能成像的时空分辨率和准确性,以更深入地探索认知功能的神经机制.     

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。