摘要： 目的：对空间几何属性(spatial geometric properties)的加工是视觉系统的一项基本机能。有研究观点认为,视觉系统通过一个灵活可变的度量衡(visual metric)对视觉空间进行感知。与该理论一致,对高密度的纹理刺激进行适应改变了观察者对距离和形状的判断。然而,尚未有研究证据针对度量衡的神经基础进行探究。本研究提出,度量衡的神经基础可能是于视觉系统中不同的空间频率通道(spatial frequency channels)。这些频道输出的相对强度共同决定了视觉系统所采用的度量衡。为对这一假说进行检验,本研究通过系列心理物理学实验,系统性地考察空间频率通道的输出强度与对空间几何属性感知的关联。
方法：在系列实验一中,我们首先检验观察者对两大基本空间几何属性（距离与形状）的感知是否受空间频率通道输出强度的影响。为此,我们要求观察者针对在中央视野与不同离心率（4°、8°、12°）的位置同时呈现的刺激进行形状比较和距离比较任务。在系列实验二中,我们进一步检验通过视觉适应对特定空间频率通道的输出强度进行调控是否会系统性地改变对距离与形状的感知。我们在观察者的双侧视野同时呈现两个特定空间频率的光栅作为适应刺激。其中,左视野适应光栅的空间频率恒定为0.25 cpd,而右视野适应光栅的空间频率则为0.25至1.5 cpd范围内的多个水平。在适应结束后,观察者对两个适应刺激所在位置同时呈现的刺激进行相同的距离与形状比较任务。
结果：系列实验一的结果表明,观察者对外周视野刺激的距离和形状感知均出现了系统性的偏差。相对于中央视野的刺激,针对外周视野刺激的感知距离更小,纵横比更大,且该效应随离心率变大而增加。而在系列实验二中,我们发现对高空间频率光栅进行适应后,刺激感知距离更小,纵横比更大,且该效应随适应光栅的空间频率增加而增加。
结论：上述结果共同表明,距离与形状的感知与空间频率通道的输出强度存在密切关联。对空间频率通道输出强度的改变,也将随之引起距离与形状感知的改变。据此我们认为,空间频率通道是视觉系统的空间度量衡的神经基础。

关键词: 空间频率通道, 度量衡, 空间几何属性