视觉皮层下通路与拓扑知觉

研究表明,视觉通路除了经典的视觉皮层通路外,还有一条“古老的”、快速的皮层下通路负责在有意识和无意识状态下快速处理与情绪相关的信息。皮层下视觉通路由上丘、枕核和杏仁核组成,而且不经过初级视觉皮层。我们前期研究表明,初级视觉皮层与拓扑知觉信息加工没有关系,而皮层下视觉通路负责处理视觉拓扑信息。基于这些发现,我们认为,在早期视觉中,大脑检测涉及生命攸关的信号,这些信号告诉大脑：环境中有物体出现或消失,使大脑进入警戒状态,这对物种的生存至关重要。因此,在早期视觉中,需要检测的要素只是物体的“出现”和“消失”,而不是“纹理”、“形状”等。“出现”和“消失”都是拓扑特征的变化。拓扑感知和皮层下视觉通路的存在可能是早期预警的神经基础。在灵长类动物中,视网膜外周区域主要由视杆细胞构成,该区域接收的视觉信息主要通过皮层下视觉通路进行处理;视网膜中心区域（即中央凹）主要由视锥细胞构成,视觉空间分辨率变得非常高,该区域视觉信息处理主要是由视觉皮层负责。研究表明,由视杆细胞构成的视网膜是个“古老”结构,在1亿多年前就出现了;而视锥细胞构成的视网膜类型较为“年轻”,在5 000万年前才出现。所以,我们的视网膜从“古老”结构演化到“年轻”结构至少用了5 000万年的时间,它是由一个古老结构和一个年轻结构共同组成的“嵌合体”。当我们讨论皮层下通路存在的意义时,我们也应该结合皮层通路的功能来统一考虑。

Subcortical Visual Pathway and Topological Perception