知觉场景与工作记忆表征中的注意选择:一个统一的视角

对信息的注意选择不仅存在于视觉加工中,同时也可以指向多个短时存储的记忆表征。在行为层面上,两种注意机制能够表现出一致的行为增益,并且这种增益具有跨不同注意分配方式的稳定性。在脑神经层面上,一方面,由于对视觉信息的编码识别以及短时存储均主要在与视网膜呈拓扑映射关系的视皮层区(V1~V4)内进行,这些脑区也因此同时被作为两种注意加工的操作平台。另一方面,来自背侧额顶叶网络的控制信号会对视皮层内的注意操作进行自上而下的调控,以促进对目标信息的优先化加工。这些新的证据表明,两种注意加工可能均产生于一个统一的注意控制机制。同时,本文所描述的脑机制框架也为重新理解注意与视觉工作记忆间的关系提供新的视角。     

发展性阅读障碍的注意缺陷研究现状

近年来,发展性阅读障碍的注意缺陷研究逐渐受到重视.行为实验发现,阅读障碍者有多种注意缺陷现象,主要表现为“视野不对称性”和“注意转换延迟”.脑电研究表明,阅读障碍的注意缺陷与大脑后顶叶皮层功能异常有关.大细胞通路假设认为,阅读障碍的视知觉缺陷来源于视觉大细胞受损,大细胞通路所加工的信息主要投射到靠近颞枕顶联合区的V5MT区,这个脑区为后顶叶皮层提供大量投射.因此,阅读障碍的注意缺陷与大细胞通路受损存在一定关系.     

视觉意识及其神经机制

视觉意识的神经机制是当前认知神经科学研究的热点问题之一。过去普遍认为视觉信息加工主要有两条通路:腹侧通路和背侧通路;而新近的研究表明还存在不经过初级视觉皮层(V1区)的第三条通路。高级视觉皮层、V1区和皮层下结构都对意识觉知的产生起到了相应的作用。已有的实验证据表明,意识的产生过程异常复杂,仍有很多问题值得继续深入讨论和研究。     

自身运动认知的神经机制

通过光流信息来指导个体在环境中有效移动是我们视觉神经系统的一项核心任务。在灵长类的大脑皮层, 视觉运动的信息加工是由位于背侧通路的一系列脑区来完成的, 这一信息通路主要参与运动和空间动作的分析。在高级视皮层, 视觉系统很可能利用非视觉信息来补偿因眼动造成的光流模式扭曲, 以重建对自身运动方向的正确表征。根据目前研究进展, MST和VIP这两个位于顶叶的脑区都参与了自身运动认知过程, 并且对精确的自身运动方向判断是不可或缺的。本文系统介绍了近些年来在自身运动认知神经机制研究领域的进展, 尤其是神经生理学家们利用非人灵长类动物模型在自身运动认知皮层处理机制方面的成果。同时也提出了一些深入研究急需解决的关键问题。     

语言经验对大脑激活的影响：来自第二语言初学者的证据

研究采用功能磁共振成像技术考察语言经验在塑造大脑激活模式中的作用。12名只有很少英语学习经验因而熟练程度很低的小学儿童参与了实验。结果发现,在视觉呈现的押韵判断任务中,英文任务和中文任务共同激活了左侧额下回负责语音加工的脑区。更重要的是,虽然英文任务更难,也更多地激活了双侧的顶叶区域,但是它在额叶诱发的激活强度显著低于中文。这个结果进一步说明第二语言的语音皮层表征是随着学习经验的增加而逐渐发展起来的。     

顶叶在特征捆绑中的作用--对一例典型双侧顶叶损伤病人的研究

本实验以一例典型双侧顶叶损伤患者为研究对象,以数字和几何形状为材料,采用形状和颜色特征识别任务,主要考察了顶叶及空间信息是否影响视觉特征捆绑。结果显示,患者在特征捆绑任务上操作成绩较差,错觉性结合错误远远多于特征错误,且正确反应及错觉性结合受刺激间的距离及呈现方式的影响,表现出距离和位置效应。这些结果表明,顶叶在视觉特征捆绑中起重要作用,这种影响作用很可能与空间注意有关。本研究进一步为特征整合理论提供了神经心理学的证据。     

视觉注意的顶叶神经机制

大脑皮层后顶叶是联合皮层的一部分。它前界体感区,后接视纹前皮层。传统上认为,脑的某些将感觉传入、概念和思想等一些不同的活动的神经信号联合起来的脑区称联合皮层。它是神经整合的高级中枢。灵长类后顶叶联合区与视觉注意密切相关。近年来,美国威斯康星大学神经生理系Yin,T·C·T.及其共同工作者应用微电极技术结合行为指标,在清醒猴上,记录了视觉注意时后顶叶皮层单个神经元活动特征。他们发现,下顶叶(7区)有4类神经元与视觉注意有关,其中三类不是通常意义的感觉或运动神经元。这些神经元是在动物注视着关心的目标物时才活动。Yin等设想,下顶叶对来自两个不同来源的信号进行整合,     

心算的加工机制：来自认知神经科学的研究

心算加工分编码（表征）、运算（或提取）和反应三个阶段,这三个阶段相互影响。不同输入形式的数字表征在顶叶的不同区域完成。算术知识提取主要与左脑顶内沟有关,但当心算变得更复杂时而需要具体运算时,左脑额叶下部出现明显激活。所有与心算有关的脑区涉及大脑前额皮层和颞顶枕联合皮层的综合作用,并总体表现为左脑优势,但估算、珠心算以及某些具有特殊心算能力的人的心算还依赖视空间表征,这与右脑额顶区和楔前叶的活动有关     

孤独症谱系障碍者视觉定向与视觉搜索的特点及神经机制

定向网络是注意网络的重要组成部分, 主要包括视觉定向与视觉搜索两大任务。对于这两大注意任务, 正常个体在神经机制上存在较大的重叠, 然而, 孤独症个体却表现出截然相反的行为证据。研究者从非社会信息的注意视角发现, 一般而言, 在视觉定向上, 孤独症个体注意转移不存在缺陷, 而注意脱离存在困难, 但该结论仍有争议; 在视觉搜索上, 孤独症个体存在视觉搜索优势, 但该优势发生的阶段及原因仍需进一步探究。未来研究应进一步考察孤独症个体在视觉定向任务中左右视野的不对称性、视觉搜索优势的内在机制及两大注意任务之间的相互关系。     

汉语声调认知加工的脑机制及语言经验的影响

汉语母语者对汉语声调的认知加工可分为亚词汇和词汇两种加工水平。亚词汇水平涉及对汉语声调的声学和语音加工,当无需主动注意参与时,现有研究在左右半球优势上尚未取得明确结论;当需要主动注意参与时,优势主要表现为左侧化,涉及左侧的布洛卡区、前运动区、前部脑岛、顶叶、顶枕联合区以及双侧听皮层附近脑区,这与语言加工双通路模型(HickokPoeppel,2007)中的背侧通路有很大重合。词汇水平涉及对汉语声调的识别,由双侧半球参与,顶叶、颞叶等部分脑区左侧优势更加明显,同时涉及颞中回等语言加工腹侧通路的核心区域。此外,个体对汉语声调认知加工的脑机制会受到语言经验的影响。     

Neuromagnetic signals associated with reading a kanji character formed by combining two kanji radicals

To find out which brain regions are responsible for the mental construction and recognition of a kanji character initiated by visually presented kanji radicals, rather than by information retained in the memory, a left hen radical and the corresponding right tsukuri radical were simultaneously presented randomly to either the left or right visual field of seven subjects. Thirty left hen radicals and the corresponding right tsukuri radicals were prepared as stimuli; this combination formed over 500 real or pseudo kanji characters. Instead of their usual left and right positions, the left hen radical was always presented above the right tsukuri radical. As quickly and correctly as possible, the subjects released a key when two kanji radicals constituted a single real kanji character and released another key otherwise. We recorded neuromagnetic responses as well as accuracy and reaction time. Left visual field superiority was observed as regards accuracy. This is in good agreement with previous neuropsychological results. Equivalent current dipoles were localized mainly in the left and/or right occipitotemporal regions (ventral visual pathways), the bilateral occipitoparietal regions (dorsal visual pathways) including the supramarginal region, and the areas surrounding the left superior temporal cortex. We suggest that these regions are related to reading and the mental construction of a kanji character from its radicals.     

视觉预期的类型及神经机制

视觉预期是一种运用视觉信息的部分资源和先行资源对即将发生的事件进行预测的能力。为了人们更加清楚地认识视觉预期的内在加工过程,同时也有助于国内外研究者更为科学深入地探讨这种自上而下的加工,本文主要从婴幼儿和成人运动员两方面来阐述视觉预期的相关研究。首先从婴幼儿对物体相关属性和行为目标的视觉预期两方面探讨了视觉预期的类型,然后论述了成人视觉预期的神经机制。最后,指出今后的研究应加强视觉预期相关技术在临床诊断中的应用,注重环境在视觉预期中的作用,从神经网络角度研究视觉预期的神经基础。     

整体运动知觉老化伴随颞中回静息态功能改变

以个体整体运动一致性阈值为指标, 探讨老年人整体运动敏感性(GMS)下降和静息态下兴趣脑区功能活动的关系。发现与阈值负相关且老年人低于青年人的指标主要有：MT/V5区的ReHo和ALFF值, 各网络拓扑属性; 与阈值正相关且老年人显著高于青年人的有：MT/V5区与前运动皮层之间的、各兴趣脑区之间的功能连接。结果用“去分化”等观点进行了解释, 提示老年人GMS的下降可能不仅与安静状态下MT/V5区的功能改变有关, 还可能与全脑更广泛区域的功能改变有关。     

The bilateral effect: callosal inhibition or intrahemispheric competition?

The magnification of visual field asymmetry observed with bilateral compared to unilateral tachistoscopic presentation of homologous stimuli (bilateral effect) can be explained by two hypothetical processes: homologous activation with subsequent inhibition of callosal information transfer or intrahemispheric competition for processing resources. A lexical decision task with unilateral and bilateral stimulation and response with the right or left hand was used in an attempt to decide between these hypotheses. Analysis of response time data revealed a bilateral effect, superimposed on a right visual field advantage, and no interaction between visual field and response hand. Results are consistent with the hypothesis of intrahemispheric competition in the left hemisphere.     

The neural correlates of visual self-recognition

This paper presents a review of studies that were aimed at determining which brain regions are recruited during visual self-recognition, with a particular focus on self-face recognition. A complex bilateral network, involving frontal, parietal and occipital areas, appears to be associated with self-face recognition, with a particularly high implication of the right hemisphere. Results indicate that it remains difficult to determine which specific cognitive operation is reflected by each recruited brain area, in part due to the variability of used control stimuli and experimental tasks. A synthesis of the interpretations provided by previous studies is presented. The relevance of using self-recognition as an indicator of self-awareness is discussed. We argue that a major aim of future research in the field should be to identify more clearly the cognitive operations induced by the perception of the self-face, and search for dissociations between neural correlates and cognitive components.     

大脑视知觉调控的神经机制

大脑的知觉加工并非单纯由外部刺激驱动,而是存在自上而下的知觉调控。尽管这一现象被大量实验研究证实,但其神经机制仍然是认知神经科学研究的重要问题。本研究系统介绍了知觉调控的神经基础、实现形式、研究范式,及其理论模型,分析指出了当前研究面临的主要问题,并对未来的研究进行了展望,以期促进该问题研究的进一步开展。     

双侧梭状回面孔区在面孔加工中的功能分工与协作

梭状回面孔区(fusiform face area,FFA)是视觉皮层上专门加工面孔的区域。然而,双侧FFA在面孔加工中的功能分工与协作还存在争议。在特异性刺激的加工上,右侧FFA主要负责人类面孔类别的知觉,而左侧FFA的功能与面孔精细特征的感知有关;在皮层可塑性上,右侧FFA主要参与青少年的社会适应学习,而左侧FFA负责成年人的知觉学习;在面孔网络中,二者与不同区域的连接用以适应不同的认知需求;他们之间的有向协作具有任务特定性。未来研究需要回答三个问题:左侧FFA的可塑性程度及这一可塑性是否是认知特定的、左侧FFA及其形成的网络连接的认知意义,双侧FFA在面孔网络中的连接有向性等问题。     

Pure optic ataxia and visual hemiagnosia – extending the dual visual hypothesis

Goodale and Milner's two visual system hypothesis is an influential model for the understanding of the primate visual system. Lesions of either the ventral (occipito‐temporal) or the dorsal (occipito‐parietal) stream produce distinct and dissociated syndromes in humans: visual agnosia is typical for ventral damage, whereas optic ataxia (OA) for dorsal damage. We studied the case of a 59‐year‐old left‐handed woman with a circumscribed lesion around the left posterior occipital sulcus, extending to the underlying white matter. Initially, she presented with a central visual field OA, which regressed to an OA to the right visual hemifield during the 3 months observation period. In addition, tachistoscopic experiments showed visual hemiagnosia to the right visual hemifield. In line with the findings of the neuropsychological experiments, the analysis of the structural MR data by means of a trackwise hodologic probabilistic approach revealed damage to the left superior longitudinal fasciculus and to the left inferior longitudinal fasciculus, indicating an impairment of both the dorsal and the ventral stream. The combination of OA and visual hemiagnosia in the same patient has never been previously described. The present case study thus provides further insights for the understanding of visual processing.