2014年8月6日出版的《神經(jīng)科學(xué)雜志》（Journal of Neuroscience, 34(32), 10465-10474）刊發(fā)了北京大學(xué)心理學(xué)系方方教授課題組的論文“Attention-dependent early cortical suppression contributes to crowding”，報道了他們結(jié)合心理物理學(xué)、功能性磁共振腦成像 (functional magnetic resonance imaging, fMRI)和腦事件相關(guān)電位（event-related potential, ERP），研究視覺擁擠效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制取得新進(jìn)展。論文通訊作者是方方教授，第一作者是心理學(xué)系已畢業(yè)的博士生陳娟。
當(dāng)外周視野出現(xiàn)的物體的附近有其他物體存在時，我們對該物體的識別會發(fā)生極大的困難。這種現(xiàn)象稱為視覺擁擠(visual crowding)。視覺擁擠是視覺研究中的一個重要問題，被認(rèn)為是物體識別和視覺意識的瓶頸。對視覺擁擠的解釋有很多爭論，一種觀點(diǎn)認(rèn)為可能源于早期視覺加工中物體間的相互抑制，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為可能是由于外周視野中空間注意的分辨率不夠，知覺系統(tǒng)無法將這些物體分開。這些觀點(diǎn)的支持證據(jù)多來自心理物理學(xué)實驗，而相關(guān)的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)卻很少，這主要由于目前的人腦成像技術(shù)很難將不同物體對應(yīng)的腦區(qū)分開。在這個研究中，方方課題組利用巧妙的實驗設(shè)計規(guī)避了這個技術(shù)困難。他們發(fā)現(xiàn)，初級視皮層的血氧水平依賴信號(BOLD)以及潛伏期70-80毫秒的C1電信號，與視覺擁擠密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為這兩種信號在視覺擁擠條件下的抑制效應(yīng)1）受到物體間距離調(diào)節(jié) 2）受到物體構(gòu)型調(diào)節(jié) 3）與視覺擁擠的行為測量密切 4）受到空間注意調(diào)節(jié)。這些證據(jù)表明，依賴于注意的、早期的、低級視皮層的神經(jīng)抑制活動可能是視覺擁擠的關(guān)鍵機(jī)制。該研究首次為我們理解視覺擁擠現(xiàn)象，提供了系統(tǒng)的、包含時空信息的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)，同時也調(diào)和了以往的理論爭論。
該研究由科技部973項目、國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項目、北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心和北京大學(xué)麥戈文腦研究所資助完成。
2014-09-26