面孔知覺學習的神經機制

《面孔知覺學習的神經機制》是依託西南大學，由畢泰勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面孔知覺學習的神經機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：畢泰勇
• 依託單位：西南大學

項目摘要

本項目旨在研究人類大腦中面孔表征的可塑性。大腦可塑性在近年來成為神經科學領域研究的熱點問題，但是目前該領域還存在重大的理論分歧。另一方面，高級視皮層（如表征面孔皮層）的可塑性仍缺乏研究。本項目採用可塑性研究中經典的知覺學習範式，來探索麵孔知覺學習背後的神經機制。我們擬結合心理物理學、磁共振成像（MRI）和擴散張量成像（DTI）等手段，全面系統地考察面孔多個屬性（身份、朝向、表情）知覺學習在行為層面、大腦局部層面和神經環路層面的機制。通過對不同學習機制的比較，總結出面孔知覺學習的一般機制和特殊機制。本項目不但可為面孔表征可塑性的機制提供原創的、全面性的實驗和理論證據，同時也將在理解整個大腦的可塑性方面做出實質性的突破。

結題摘要

本項目主要研究了人類視覺系統加工面孔信息的神經環路及其可塑性。前人研究發現多個大腦區域可加工面孔信息。但是對面孔加工的核心腦區還存在爭論。此外，目前還不清楚哪些腦區是面孔加工的個體差異的基礎。針對這些問題，本項目第一部分的研究圍繞著面孔覺知、面孔表情探測和面孔工作記憶三個代表性的面孔加工能力，採用行為學和磁共振相結合的方法，探索這些面孔加工過程相關的大腦活動以及和個體差異相關的大腦結構和功能特徵。我們的結果顯示，梭狀回面孔區的活動和面孔覺知及工作記憶階段面孔信息的維持均有密切的關係。此外，該腦區的灰質結構特徵也和面孔覺知及表情探測等功能的個體差異相關。這些結果表明，面孔加工的核心區域可能是梭狀回面孔區，其功能涵蓋了面孔覺知、面孔表情探測和工作記憶等加工過程。接下來我們對面孔加工過程的可塑性進行了研究。前人對可塑性的研究普遍採用知覺學習的方法，考察其對神經活動的影響。但是目前在該領域還沒有一個占優勢的理論對學習的機制進行解釋。我們的研究結合行為學範式和磁共振的手段，從面孔朝向知覺學習、面孔表情知覺學習和面孔工作記憶學習這三個方面來探索學習對面孔加工過程的影響及其神經機制。首先我們研究了帶噪聲和不帶噪聲的面孔朝向知覺學習，通過對比學習前後的神經活動，我們發現梭狀回和顳上溝區域分別在不帶噪聲和帶噪聲的面孔朝向學習中起著重要作用，反映了學習對內部噪聲和外部噪聲的抑制過程。因此我們的證據支持了知覺學習領域的噪聲抑制理論，發現了對噪聲進行抑制的區域。另外，面孔表情知覺學習的效果在不同表情強度的面孔間的遷移不對稱。而面孔工作記憶的學習效果可以遷移到非面孔刺激上。這些發現說明除了共同的機制之外，每種學習也具有各自獨特的機制。總的來說，我們的研究拓展了對面孔信息加工機制的認識，並且為面孔信息學習的共同機制和獨特機制提供了重要證據。