基於群感受野的注意對視覺認知調節的腦機制研究

《基於群感受野的注意對視覺認知調節的腦機制研究》是依託太原理工大學，由王彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於群感受野的注意對視覺認知調節的腦機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王彬
• 依託單位：太原理工大學

項目摘要

注意是人腦對外界信息選擇性處理的認知過程，能夠調節視覺認知，但其腦機制至今不明。對視覺皮層群感受野（pRF）的研究能夠從視覺信息處理的基本功能單位方面探討大腦的視覺認知，將為研究視覺注意的腦機制提供新視角。因此，本項目將基於pRF實驗的視覺刺激設計三種注意任務，並結合功能磁共振成像（fMRI）技術和pRF分析方法，研究整個視皮層的pRF特性，包括位置、大小、各向異性及激活區-抑制區；利用視網膜腦圖差異分析、方差分析和多體素模式分析（MVPA）等方法比較三種注意任務間pRF四項特性的差異；在此基礎上，根據pRF特性差異在各視皮層區之間的相關性，構建注意調節視覺認知的腦功能網路模型，最終將有望完善視覺認知和注意對視覺認知調節的腦機制。本項目的完成可以增進對大腦視覺注意的認識，能夠為模擬大腦注意調節機制提供相關啟示和生物原型，有助於人工智慧和類人機器人智慧型化和高效性方面的發展。

結題摘要

大腦是一個非常複雜系統。基於神經影像技術研究可以從腦功能方面揭示大腦的工作機制。最近，通過神經影像和圖論方法的腦網路研究從整體模式方面揭示大腦的工作機制以及腦疾病的病理機制。在本項目中，首先研究了注意調節視覺皮層群感受野，探討注意調節視覺認知的實驗設計，研究整個視皮層的pRF特性，包括位置、大小等，並比較各條件間的差異，建立視覺注意調控網路。然後，探究了大腦物體視覺認知與注意的調節、寬視野下的物體認知機制究、視覺空間注意網路的偏心率特性。基於最小生成樹、大腦網路拓撲偏側化現象，探討了偏側化的性別差異，以及AD、ADHD、BD等疾病大腦偏側化模式的異常表征；針對任務態，發現了老年人視聽整合能力下腦網路機制，高的反應抑制具有高的腦網路效率。 最後，利用排列熵分析AD患者腦部fMRI BOLD信號的複雜度；基於模糊熵研究了聽覺配對刺激範式(S1和S2)下大腦活動的複雜性，對精神分裂症患者感覺門控的信號處理方面異常進行闡釋。綜上，本項目是計算機科學、認知科學、神經科學和臨床醫學等多學科綜合交叉，圍繞腦認知基礎與腦疾病的診斷和干預重點腦科學問題開展的一些列研究。