人類(lèi)低級(jí)視區(qū)對(duì)連續(xù)刺激的加工方式.pdf

1、關(guān)于低級(jí)視覺(jué)區(qū)如何加工連續(xù)輸入的視覺(jué)刺激，現(xiàn)在有兩種對(duì)立的觀點(diǎn)。傳統(tǒng)的模型中，人們認(rèn)為連續(xù)輸入的視覺(jué)信息以逐個(gè)畫(huà)面逐個(gè)畫(huà)面加工(frame-to-frame)的方式在視覺(jué)低級(jí)區(qū)被處理。這意味著在低級(jí)視覺(jué)區(qū)只是信息的一個(gè)加工場(chǎng)所，信息在很短的時(shí)間(幾毫秒)之內(nèi)被加工，然后傳到高級(jí)視覺(jué)區(qū)。刺激在低級(jí)視覺(jué)區(qū)不會(huì)留下任何信息痕跡。這種觀點(diǎn)從有心理學(xué)以來(lái)一直持續(xù)到現(xiàn)在。然而最近一項(xiàng)動(dòng)物研究挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的模型。實(shí)驗(yàn)者利用多電極記錄技術(shù)，記錄了貓的視皮

2、層V1皮層上的大約100個(gè)神經(jīng)元，用來(lái)分析刺激相關(guān)信息的時(shí)間進(jìn)程。然后在100毫秒到700毫秒的間隔時(shí)間內(nèi)，給貓呈現(xiàn)最多三個(gè)連續(xù)不同的大寫(xiě)英文字母。通過(guò)這種記錄手段，實(shí)驗(yàn)者證明了在貓的初級(jí)視覺(jué)皮層上存有對(duì)刺激屬性的分布式瞬時(shí)記憶，進(jìn)而認(rèn)為在貓的初級(jí)視覺(jué)皮層對(duì)于連續(xù)輸入的視覺(jué)刺激的加工中利用了連續(xù)刺激的時(shí)間信息。這說(shuō)明在貓的初級(jí)視覺(jué)皮層對(duì)于連續(xù)刺激并不是以傳統(tǒng)觀點(diǎn)中所假設(shè)的逐個(gè)畫(huà)面逐個(gè)畫(huà)面的方式被加工。計(jì)算機(jī)模擬類(lèi)似于神經(jīng)元的少量的連接回

3、路以及對(duì)相關(guān)簡(jiǎn)單(線(xiàn)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(qiáng)大的計(jì)算能力，因?yàn)樗麄兡苷喜煌瑫r(shí)間的刺激的信息。然而關(guān)于人類(lèi)的低級(jí)視覺(jué)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(gè)問(wèn)題是關(guān)于感覺(jué)記憶方面的。感覺(jué)記憶自在斯伯林證明以后，關(guān)于其生理基礎(chǔ)并沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明。如果我們能在低級(jí)視覺(jué)區(qū)上有“信息痕跡(information trace)”的證據(jù)，我們可以通過(guò)獲得的數(shù)據(jù)來(lái)推斷視覺(jué)保留或者印象

4、存儲(chǔ)的內(nèi)在機(jī)制。這個(gè)問(wèn)題對(duì)于我們對(duì)大腦加工方式的理解非常重要，因?yàn)樵诘图?jí)視覺(jué)區(qū)的信息痕跡的證據(jù)的缺乏已經(jīng)嚴(yán)重的限制了對(duì)低級(jí)視覺(jué)皮層加工方式的推測(cè)。
　　 我們通過(guò)確認(rèn)視覺(jué)加工中是否有信息痕跡存在來(lái)實(shí)現(xiàn)上面的兩個(gè)目標(biāo)。我們連續(xù)呈現(xiàn)了相同的或者不同的刺激來(lái)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(duì)信息痕跡的存在提供很強(qiáng)的證據(jù)。如果沒(méi)有產(chǎn)生影響，則是對(duì)連續(xù)刺激的逐個(gè)畫(huà)面逐個(gè)畫(huà)面加工提供支持證據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)

5、一首先用fMRI找出了一種只能僅僅激活低級(jí)視覺(jué)皮層的刺激，然后用兩個(gè)相同連續(xù)刺激的ERP的波形差異來(lái)探測(cè)信息痕跡的存在。我們的結(jié)果證明了刺激在低級(jí)視覺(jué)區(qū)會(huì)保留刺激的信息痕跡約700-800毫秒之間。換句話(huà)說(shuō)，低級(jí)視覺(jué)區(qū)對(duì)連續(xù)輸入的刺激的加工中在計(jì)算著刺激之間的間隔時(shí)間。實(shí)驗(yàn)二中，我們用相同的范式證明了低級(jí)視覺(jué)區(qū)對(duì)連續(xù)輸入的刺激的加工中同時(shí)在計(jì)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(jí)視覺(jué)區(qū)是以一種非常復(fù)雜的加工方式