深度運動問題的腦機制研究.pdf

1、對深度運動(motion-in-depth，MID)過程的研究是視運動知覺研究中非常重要的課題。對自然界的動物來講，判斷接近的物體對自己是否具有威脅性及精確判斷出飛來物體何時會到達(即計算碰撞時間TTC，time-to-collision)是攸關觀察者生命與生活的關鍵問題。盡管在動物電生理方面有很多好的工作，但目前未見帶有明顯生理意義且符合神經元特性的成熟腦機制模型的報道。對人類來說，研究“人腦如何處理運動過程中的視覺信息”以及“怎樣通

2、知運動系統(tǒng)以躲避即將到來的危險”是非常有意義的工作?，F(xiàn)代先進的神經成像技術的應用，如正電子發(fā)射斷層成像(positron emission computerized topography，PET)、功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)、腦電圖(electroencephalogram，EEG)和腦磁圖(magnetoencephalography，MEG)等為人類的深度運

3、動問題提供了一些解答，但仍有很多問題待解決。 本論文圍繞深度運動過程的視覺腦機制問題，從數(shù)學模型、腦電事件相關電位(event-related potential，ERP)時-空分析等幾個方面進行了深入、細致地有創(chuàng)新性的研究。所作的主要工作與成果如下： 1、動物檢測碰撞過程的視覺腦機制研究用模型方法闡述了動物(鴿子)檢測碰撞過程的腦機制，并用神經網絡的方法進行仿真，得到了較好的結果。模型的簡單性與動物的簡單反應原則一致，

4、且在生理性、穩(wěn)健性、延展性、適用性等方面均有良好表現(xiàn)，證明在解釋鳥類從初始的視網膜成像到大腦最終獲得準確的碰撞時間(TTC)信息的整個視覺信息處理過程中，它可能是一種比較合理的視覺腦機制模型。 2、人類知覺深度運動過程的視覺腦機制研究通過更接近人類視覺經驗的實驗范式，結合人的ERP與fMRI數(shù)據，系統(tǒng)地研究了人在知覺深度運動過程中的視覺腦機制問題。多種時-空分析方法的結果表明，人的深度運動感知與平面運動感知是有差異的，且人的深度

5、運動ERP受運動方向、接近物體的大小和運動速度的強烈影響。深度運動的感知過程激活了三個主要的腦區(qū)，并呈現(xiàn)了五個主要的腦電時間成分，本文詳細探討了這些時-空動力學響應在深度運動感知中的意義與作用。在這些成果的基礎上，我們提出了一個簡單的多區(qū)域同步整合模型，以解釋人類知覺深度運動的信息處理過程。 3、大腦信息整合的研究從大腦信息整合的角度，探討了動物與人在知覺深度運動過程中的視覺信息處理問題，滲透于以上兩個有關的動物與人的視覺腦機制