近日,北京大学心理与认知科学学院、北京大学麦戈文脑科学研究所罗欢课题组采用脑磁图(MEG) 技术在视知觉整合研究中取得重要进展,相关研究成果以“Perceptual integration rapidly activates dorsal visual pathway to guide local processing in early visual areas”发表在认知神经科学高影响力杂志PLoS Biology上。罗欢研究员和课题组博士后刘玲博士为本文共同通讯作者。刘玲博士为文章第一作者。研究合作者还包括中科院生物物理研究所王帆高级工程师,深圳大学周可教授,浙江大学丁鼐研究员。

知觉整合,作为人类视觉系统的一个基本和重要的能力,能快速从环境中将离散和模糊的碎片整合为一个有结构的整体。之前的研究表明知觉整合依赖于多个脑区之间的反馈调控,但是该反馈调控的来源,以及知觉整合加工的具体神经时空动态模式仍不清楚。在本研究中,我们使用具有毫秒级的高时间分辨率和较高空间分辨率的脑磁图(MEG)技术,结合一种我们最近使用的追踪神经时间响应函数(TRF)的新方法 ([1][2]) 在人类受试上来探索知觉整合过程的神经时空动态模式。

罗欢研究员课题组发现,知觉整合起源于视觉背侧通路的顶叶区域(具体来说这里发现的是IPS)的早期快速激活,之后沿着视觉背侧通路反向依次调节低级脑区(图1)。这一结果表明:知觉整合过程利用了背侧视觉通路的快速特性,首先快速抽取了视觉刺激的整体(gist)信息,然后根据这个粗略的整体信息逐级返回到初级视皮层进而对局部细节加工进行指导和调整(图2)。这一“从整体到局部”的反向层级加工过程和认知心理学以往的整体优先性发现一致,同时,本研究发现的背侧视觉通路参与其中又提供了新的神经证据和机理支持。


图1


图2

该项研究为国内首篇发表在高影响力杂志的脑磁图研究(以往都是通过合作方式)。高时空分辨率的脑磁图技术将为我们揭示人脑认知功能和神经机制发挥重要的不可替代的作用。

该研究由国家自然科学基金优秀青年项目和面上项目资助完成。

文章链接:http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2003646

参考文献:

【1】Liu L, Wang F, Zhou K, Ding N, Luo H (2017) Perceptual integration rapidly activates dorsal visual pathway to guide local processing in early visual areas. PLoS Biol 15(11): e2003646.

【2】Jia J, Liu L, Fang F, Luo H (2017) Sequential sampling of visual objects during sustained attention. PLoS Biol 15(6): e2001903. 


2017-12-11