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广州家教:心理学院张喜淋教授课题组在《NeuroImage》上发文揭示自下而上视觉显著图的神经机制

发表日期:2021-12-29 作者:华南师大家教中心 电话:150-1415-5145

克日,记忆学和神经科学权威期刊《NeuroImag线刊发了校心理学院张喜淋教授课题组的研究论文:Anawareness-dependmapofsaliencinthehumanvisualsystem论文毗连https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811921011356该研究首次提醒了凭借于意识的自下而上视觉较着图及其神经机制,谐和了前人关于视觉较着图神经底子研究中相互冲突的研究成果。心理学院2018级硕士研究生王丽娟同学(今朝在英国伯明翰大学攻读博士学位)为该论文的第一作者,张喜淋教授为论文通讯作者,校为第一完成单位。该研究得到国家造作科学基金委和广州市重点领域研发计划名目的撑持。

视觉场景中,当某一爽相对于其他爽更加明显(salient时(如图中天空中的白云)这部分爽则会自动接收个别的注重。这类由爽较着性(salienc驱动的空间重视分配即为自下而上注重。自下而上重视决定过程经常非常火速且高效,如在驾驶过程中,突然横穿马路的小孩(对比于其他爽具有高显著性)会自动接收驾驶员的注重,使得脑动静加工系统对此动静优先履行加工,从而预防交通不测的产生。是以,对自下而上重视决定过程及其神经机制的研究不仅可以或许帮忙我更好地理解大脑如何产生熟悉且对智能驾驶、现实生活生计等具有重要意思。

今朝,关于视觉较着图带领重视调配的研究中存在两个重要的成绩:1大脑如何表征出视觉较着图从而快速带领自下而上重视调配的神经底子一贯存在争辩。争辩的焦点重要集合在两大理论模型:Itti等人(1998提出的基于较着性的重视模型和LiZhaop1999,2002提出的初级视皮层(V1较着性模型。两个模型的重要差别在于较着图生成的脑区:基于较着性的重视模型觉得,较着图生成于高级脑区(如额叶-顶叶网络)视觉皮层(包孕V1仅仅对各种视觉特征履行独立加工,尔后向上传递动静至这些高档脑区履行整合后产生较着图;不异地,V1较着性模型则感到视觉较着图生成于V1而非额叶-顶叶脑区,前人研究发明的额叶-顶叶脑区对显著性的表征可以或许仅仅是V1较着图的输入。2前人研究中的确均采用了单个较着性的爽,但是在现实生活生计中,面临的视觉场景中往往存在多个具有不合较着性的爽(如图中天空中的白云较着性较高,海里的小岛较着性较低)大脑如何表征同时浮现的多个较着性爽并引导相应的重视分配还缺乏相应的钻研。

对此,张喜淋课题组把持心理物理学和功能性磁共振成像(fMRI提醒了自下而上注重(较着图)分配受到认识的调理:无心识情况下,自下而上注重在空间上为渐进式调配(Grade即重视按刺激的较着性水平成比例分配且该分配方式源于顶内沟后部(pIPS反映调理,该结果支持了Itti等人(1998提出的基于较着性的重视模子;无意识情况下,自下而上注重在空间上为全或无分配(Winner-Take-A l即重视被全部分配给高较着性爽且该分配方式源于V1内部神经元间的相互传染感动机制,该结果支持了LiZhaop1999,2002提出的V1较着性模型。

总结起来,该研究的创新和科学意义在于不仅首次提醒了凭借于意识的自下而上注重(较着图)分配体式格局:无心识渐进式调配;无意识全或无分配,且揭示了顶叶和V1其分别的核心调控中枢,谐和了前人关于自下而上注重(较着图)神经底子研究中看似相互矛盾的研究成果。别的,该研究功能对机器感知领域也有重要意义,为错乱场景中视觉动静加工算法,供应了来自认知神经科学的新的实际按照和约束。