我们如何为看到的景象优先排序?

大脑的不同区域会参与信息的优先排序,以便人类能够有效地处理视觉场景。《当代生物学》杂志近日报道,纽约大学(NYU)的神经科学家团队用经颅磁刺激(TMS)记录了这一动态过程,发现在大脑的枕叶皮质,对视觉信息的优先排序起着关键作用。

论文作者、NYU心理学和神经科学教授Marisa Carrasco解释说:“通过TMS短暂中断枕叶皮质的皮层兴奋性,我们可以排除外源性影响,从而揭示枕叶皮质和空间外源性注意对视觉的影响。”

NYU博士生、论文第一作者Antonio Fernández补充道:“这是一个令人惊讶的发现,因为大多数的研究表明,大脑的其他区域,比如额叶和顶叶皮层可以帮助我们选择性地处理许多图像。但我们证实了枕叶皮层也起着关键作用。”

在日常生活中,我们被大量的感官信息(尤其是视觉信息)轰炸。尽管如此,我们总是可以毫不费力地理解看到的信息。其原因何在呢?在某种认知分类中,大脑可以帮助我们对所处理的信息进行优先排序。

长期以来,我们认为视觉信息的处理及其伴随的神经计算消耗了大量能量。而能量是有限的,因此我们必须合理利用。实现能量合理利用的途径之一,是借助空间外源性注意。

无论是自愿的还是非自愿的,外源性注意都是一种权衡过程,它有利于被关注位置的视觉处理,而牺牲了其他方面的处理。早期的神经影像学和电生理学研究已经证实,位于大脑后部的枕叶皮层的视觉区域从属于注意力皮层网络,但还不清楚该区域是否可以对视觉内容进行优先排序。

为此,Fernández等希望确定枕叶皮层是否在引导非自愿外源注意中发挥了作用。为此,研究人员招募受试者开展了一系列实验,并使用TMS技术操纵和短暂改变枕区皮层的兴奋性。在没有TMS的情况下,行为反应分别反映了注意到,或没有注意到位置的典型收益(有效试验的次数)和成本(无效试验的次数)。然而,由于TMS干扰了枕叶皮层的活动,无论注意线索的性质如何,反应都是一样的,行为收益和成本都被消除了。

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