《視覺知覺學習與視覺信息加工的空間參考坐標》是依託北京師範大學，由張恩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：視覺知覺學習與視覺信息加工的空間參考坐標
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：張恩
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳統的視知覺學習研究通常會考察學習效應在視網膜坐標下的位置特異性，從而推測與視網膜位置有嚴格映射關係的早期視覺皮層的可塑性。這一傳統的思路忽略了視覺加工實際上涉及到多種坐標系下的信息表征及其可能的可塑性變化。我們最近的研究發現視知覺學習會特異於刺激間的相對空間位置（PNAS，2010），這對於探討知覺學習的神經機制和多種坐標系下的視覺加工過程具有重要意義。本項目旨在通過創新性實驗設計，進一步探討知覺學習的參考坐標以及多坐標系下視覺信息加工和知覺學習的腦機制。具體研究包括（1）使用心理物理法，從行為上探討多坐標系下知覺學習過程的普遍性和注意在其中的作用，這將有助於揭示知覺學習的內在神經機制。（2）使用病人顱內電生理記錄的方法，考察視皮層中多坐標系信息加工的神經機制。（3）使用病人顱內電生理記錄的方法，考察知覺學習對視皮層信息加工能力的調節作用。這些研究對於認識視覺加工過程和及其可塑性具有重要意義。
結題摘要
知覺學習效應的特異性和遷移性通常被用來探討知覺學習發生的神經機制。視覺知覺學習通常特異於視覺刺激在視野中（或視網膜坐標上）的位置，這一特異性提示了與視網膜位置有嚴格映射關係的視皮層可能參與了知覺學習的過程。然而這一思路忽略了基於視網膜以外的其他空間坐標系的視覺加工過程。我們之前的研究發現，運動方向辨別知覺學習不僅特異於刺激的視網膜位置，還特異於刺激間的相對空間位置（Zhang and Li, PNAS, 2010），這一結果暗示了知覺學習可能涉及到多種不同的神經過程。本項目通過創新性實驗設計，進一步探討知覺學習的內在機制與不同空間坐標系下視覺信息加工的機制問題。具體研究包括：（1）使用心理物理法，通過引入眼動的實驗範式揭示了朝向知覺學習中的空間坐標位置特異性成分，而且這種空間成分只在訓練的朝向和訓練的視網膜位置才能觀察到。隨後的實驗發現，被試對訓練刺激的注意越強，這種空間特異性學習成分就越大。這些發現提示：一方面，知覺學習可能並不是單一皮層機制的改變所導致的，而更可能涉及到注意網路等高級腦區與低級視覺皮層之間的相互作用（Zhang et al., 2013）。在最近的一篇綜述里我們對這一觀點進行了更詳細的闡述（閻，等，2015）。另外一方面，這些結果說明視覺系統並不一定需要一種外顯（獨立與眼注視）的空間參考坐標來表征基本的視覺屬性，眼動伴隨的注意再影射（attention remapping）過程與低級的視網膜坐標皮層表征機制的相互作用，也能實現基本視覺屬性的在空間參考坐標系的表征。（2）使用人顱內電生理記錄的方法，考察頓悟式知覺學習的神經機制，初步結果顯示視覺頓悟式學習可能同時涉及到負責注意調控的頂葉皮層與枕顳葉視皮層。（3）為了直接地探討多種不同的神經過程在知覺學習中的作用，我們已在獼猴V1區植入微電極陣列，目前正在試圖通過群體神經元活動的改變，來揭示知覺訓練如何獨立地提高知覺的準確性和精確性兩種知覺能力的神經機制。這些研究揭示了知覺訓練對知覺能力的提高是多方面的，能夠多執行緒和多層級的影響皮層的加工過程，這對於我們理解皮層可塑性具有重要意義。
