复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科与美国明尼苏达大学眼科的研究者于1月8日在《当代生物学》(Current Biology)上发表了一项关于视觉拥挤效应神经机制的研究成果。视觉拥挤效应是指当目标物体被周围其他物体包围时,识别能力显著下降的现象,这在日常生活中常见,例如在拥挤的人群中难以辨认人脸。尽管该现象普遍存在,其背后的神经机制长期以来未被完全揭示。
该研究的通讯作者为明尼苏达大学的何昇教授(Sheng He)和复旦大学的孙兴怀教授。刘婷婷(Tingting Liu)和蒋亦(Yi Jiang)为并列第一作者,刘婷婷是复旦大学的博士生,正在明尼苏达大学进行访问学者研究,而蒋亦则是何昇教授的博士研究生。
研究团队通过精心设计的实验,利用Gabor刺激(一种常用于视觉研究的条纹图案)来探究视觉拥挤效应的神经基础。他们发现,当视觉目标出现在视野的特定位置时,大脑皮层中负责处理该区域的神经元活动会受到邻近刺激的干扰,导致目标识别错误。具体而言,当目标位于眼球中间线(即视野中心)附近时,皮层视觉系统产生的错误效应比目标位于周边视野时更为严重。这表明视觉拥挤效应与目标在皮层地图上的位置密切相关,即皮层基因座(cortical locus)在其中起关键作用。
研究结果进一步支持了视觉拥挤效应源于早期视觉皮层(如V1区)中神经元感受野之间的相互作用。当多个刺激落入同一神经元的感受野时,神经元无法有效分离目标与干扰物,从而产生拥挤。这一发现不仅深化了对视觉系统信息处理机制的理解,也为改善视觉障碍(如阅读困难)提供了潜在的理论基础。
(来源:生物通)
(《当代生物学》(Current Biology),doi:10.1016/j.cub.2008.11.065,Xinghuai Sun,Sheng He)