ISSN 1671-3710
CN 11-4766/R
主办:中国科学院心理研究所
出版:科学出版社

心理科学进展 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (suppl.): 170-170.

• 视觉认知神经科学 • 上一篇    下一篇

人脑在自身运动时识别独立物体运动的神经机制

山周魁东a,b, 沈雪纯c,b, 蒯曙光c,b, 李黎a,b   

  1. a上海纽约大学文理学院,上海市浦东新区杨思西路567号,中国,200124;
    b华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心(上海纽约大学),上海市普陀区中山北路3663号,中国,200062;
    c华东师范大学心理与认知科学学院,上海市普陀区中山北路3663号,中国,200062
  • 出版日期:2023-08-26 发布日期:2023-09-08

  • Online:2023-08-26 Published:2023-09-08

摘要: 目的:以往的研究广泛探讨了视觉系统在自身运动时如何识别独立物体的运动,本研究旨在确定与该过程相关的神经机制。
方法:在3T核磁共振成像仪中,被试用棱镜融合左右视野观察由63个随机散布的红色物体组成的三维场景(视角:水平9.5°x垂直19°;深度:0.55-1.05米)。屏幕中央有一个黄色目标,位于场景深度的1/4(近)或3/4(远)。每个试次时长2秒,在20%的试次中,30%的物体的亮度会减半,被试注视目标,并在观察到亮度变化时按键。实验1(N=20)旨在寻找自身运动时识别独立物体运动的脑区,共八种条件:自身运动/静止×目标独立运动/静止×目标距离近/远。自身运动条件的场景模拟观察者保持面朝场景中心做横向平移运动(0.032米/秒);目标运动条件中,近处目标使用静止的远处目标的屏幕速度在场景中做横向运动,反之亦然。运动与静止目标的视网膜速度、双眼视差和注视情况完全相同。自身静止条件下,场景在屏幕上静止,由扫描前进行的双区间迫选任务(2IFC)测定主观相等点,将运动条件目标的速度与自身运动条件下同深度目标的速度在感知上匹配。我们使用标准定位刺激划定视觉早期(V1、V2)、腹侧(V3v、V4、LO)、背侧(V3d、V3a、V7、V3B/KO)、运动(MT、MST、MT+)和其他光流相关(VIP、V6、CSV、Pc)的兴趣区;每个脑区取相对注视点激活最强的300个体素做血氧水平依赖(BOLD)信号或其差值的多体素模式分析(MVPA),用来对比不同实验条件的激活。为用更高的信噪比验证实验1的发现,实验2(N=20)仅保留自身运动的条件、并增加了每个条件的重复次数。
结果:我们均发现在有自身运动时,V7、MT、MST和MT+可显著区分目标运动与静止;为了确保这些脑区区分目标运动与静止的方式是在有自身运动时特有的,我们将这些脑区对目标运动与静止时的激活差使用MVPA分析在有或无自身运动条件下进行了对比。结果表明,上述脑区对目标运动与静止的区分在有或无自身运动时是显著不同的。
结论:V7、MT、MST和MT+参与了自身运动时的对独立物体运动的识别。

关键词: 视觉系统, 独立物体运动, 自身运动, 皮层区域, fMRI