人類低級視區(qū)對連續(xù)刺激的加工方式.pdf

1、關于低級視覺區(qū)如何加工連續(xù)輸入的視覺刺激，現(xiàn)在有兩種對立的觀點。傳統(tǒng)的模型中，人們認為連續(xù)輸入的視覺信息以逐個畫面逐個畫面加工(frame-to-frame)的方式在視覺低級區(qū)被處理。這意味著在低級視覺區(qū)只是信息的一個加工場所，信息在很短的時間(幾毫秒)之內(nèi)被加工，然后傳到高級視覺區(qū)。刺激在低級視覺區(qū)不會留下任何信息痕跡。這種觀點從有心理學以來一直持續(xù)到現(xiàn)在。然而最近一項動物研究挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的模型。實驗者利用多電極記錄技術，記錄了貓的視皮

2、層V1皮層上的大約100個神經(jīng)元，用來分析刺激相關信息的時間進程。然后在100毫秒到700毫秒的間隔時間內(nèi)，給貓呈現(xiàn)最多三個連續(xù)不同的大寫英文字母。通過這種記錄手段，實驗者證明了在貓的初級視覺皮層上存有對刺激屬性的分布式瞬時記憶，進而認為在貓的初級視覺皮層對于連續(xù)輸入的視覺刺激的加工中利用了連續(xù)刺激的時間信息。這說明在貓的初級視覺皮層對于連續(xù)刺激并不是以傳統(tǒng)觀點中所假設的逐個畫面逐個畫面的方式被加工。計算機模擬類似于神經(jīng)元的少量的連接回

3、路以及對相關簡單(線性)回路的加工單元的理論分析，也已經(jīng)表明有著信息痕跡的回路有著強大的計算能力，因為他們能整合不同時間的刺激的信息。然而關于人類的低級視覺區(qū)是如何加工連續(xù)刺激的，直到今天我們尚不清楚。
　　 另外的一個問題是關于感覺記憶方面的。感覺記憶自在斯伯林證明以后，關于其生理基礎并沒有實驗證明。如果我們能在低級視覺區(qū)上有“信息痕跡(information trace)”的證據(jù)，我們可以通過獲得的數(shù)據(jù)來推斷視覺保留或者印象

4、存儲的內(nèi)在機制。這個問題對于我們對大腦加工方式的理解非常重要，因為在低級視覺區(qū)的信息痕跡的證據(jù)的缺乏已經(jīng)嚴重的限制了對低級視覺皮層加工方式的推測。
　　 我們通過確認視覺加工中是否有信息痕跡存在來實現(xiàn)上面的兩個目標。我們連續(xù)呈現(xiàn)了相同的或者不同的刺激來考察前面的刺激是否被后面呈現(xiàn)的刺激產(chǎn)生影響。如果產(chǎn)生影響，將對信息痕跡的存在提供很強的證據(jù)。如果沒有產(chǎn)生影響，則是對連續(xù)刺激的逐個畫面逐個畫面加工提供支持證據(jù)。
　　 實驗

5、一首先用fMRI找出了一種只能僅僅激活低級視覺皮層的刺激，然后用兩個相同連續(xù)刺激的ERP的波形差異來探測信息痕跡的存在。我們的結(jié)果證明了刺激在低級視覺區(qū)會保留刺激的信息痕跡約700-800毫秒之間。換句話說，低級視覺區(qū)對連續(xù)輸入的刺激的加工中在計算著刺激之間的間隔時間。實驗二中，我們用相同的范式證明了低級視覺區(qū)對連續(xù)輸入的刺激的加工中同時在計算著刺激之間的空間位置差異和物理屬性的差異。我們的結(jié)果顯示了低級視覺區(qū)是以一種非常復雜的加工方式