輪廓檢測和整合的腦認(rèn)知機理及信息傳輸機制.pdf

1、輪廓檢測是高級動物視覺系統(tǒng)中一項最為基礎(chǔ)且重要的功能，輪廓整合則被認(rèn)為是物體或者情景感知所必需的，盡管在生理視覺皮層的研究上人們?nèi)〉昧孙@著的進展，但是其具體的腦認(rèn)知機理和信息傳輸機制還不是很明朗。本文圍繞輪廓檢測和整合問題，通過眼動行為實驗與fMRI實驗，從自下而上的刺激驅(qū)動和自上而下的意識驅(qū)動兩方面，對輪廓整合的腦認(rèn)知機理和信息傳輸機制進行了研究，研究內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　第一，本研究設(shè)計了無輪廓背景（NC）、有顯著輪廓（

2、OB）和不顯著輪廓（UO）三種刺激形式，研究了注視條件下人們在不同任務(wù)難度的輪廓檢測與整合感知的正確率和反應(yīng)時差異，同時用眼動儀監(jiān)測了被試的眼動軌跡情況。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時由快到慢依次是：顯著輪廓，不顯著輪廓，無輪廓。反應(yīng)正確率由高到低依次是：顯著輪廓，無輪廓，不顯著輪廓。此外，眼動軌跡狀態(tài)還表明，三種情況下眼動軌跡存在明顯差異，表明了人們可能對自下而上的刺激驅(qū)動和自上而下的意識驅(qū)動這兩種類型的輪廓檢測與整合過程的認(rèn)知機制是不同的。<

3、br>　　第二，為進一步對輪廓整合進行研究，我們設(shè)計了磁共振實驗，并在檢測輪廓錯誤的情況下加入feed-back對受試者提示，然后分析了五種情況下的功能性核磁共振成像（Functional magnetic resonance imaging，fMRI）信號，通過樣本T檢驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輪廓清晰，任務(wù)簡單時，V4區(qū)有明顯激活；當(dāng)任務(wù)難度增大時，額葉眼動區(qū)（frontal eye fields，F(xiàn)EF）區(qū)和V4、V2等區(qū)域則有較強的激活，

4、提示FEF區(qū)和 V4、V2可能參與了前饋和反饋的相互作用機制。當(dāng)任務(wù)難度較大，被試無法完成正確的輪廓檢測整合，并接受特定的 feed-back后，其前額葉（prefrontal cortex，PFC）區(qū)和顳下回區(qū)（inferotemporal cortex，IT）活動增強，這表明輪廓檢測相關(guān)的反饋可能是起源于PFC并且回流作用于IT區(qū)或V4區(qū)。
　　我們的證據(jù)表示，輪廓的檢測和整合可能是通過自上而下和自下而上相結(jié)合的機制共同完成的