宋方兴 王 珏 鲍 敏

    从不平衡的视觉输入到不平衡的视觉注意：探寻短时程眼优势可塑性的神经机制*

    宋方兴?王 珏?鲍 敏

    (中国科学院心理研究所行为科学重点实验室, 北京 100101) (中国科学院大学心理学系, 北京 100049)

    在个体视觉系统的发展过程中, 视觉系统的结构与功能会受到视觉经验和内外部环境的影响而发生改变, 这被称为视觉可塑性。视觉可塑性在出生后的发育关键期内达到峰值。虽然成年期视皮层神经环路的结构功能趋于稳定, 但有越来越多的研究表明成年人视皮层中仍保留着一定程度的可塑性, 其中的典型代表就是眼优势的可塑性。最近十几年的研究发现, 短时程操控成年人的各种视觉输入信息, 乃至调节两眼间注意资源的分配, 都可以引起成年人眼优势发生偏移。然而, 两者调节眼优势的神经机制可能并不相同。视觉输入对成年人眼优势的调节可能主要反映了视觉皮层的稳态可塑性机制; 而注意对眼优势的影响则是一种高级加工对初级视觉皮层的反馈调节, 目前可以用拮抗神经元的适应机制来作解释。未来研究可以寻找更加直接的证据来支持这一解释, 此外也应重点关注注意与视觉输入之间会如何交互影响成年人眼优势。

    眼优势, 可塑性, 单眼剥夺, 注意

    1 引言

    当我们用眼睛去捕获环境信息时, 一般情况下是两只眼睛协同工作的, 但大脑对两眼输入信息的反应程度并不是完全相等的。在大多数情况下, 一只眼对视觉刺激产生的反应会强于另一只眼, 这种现象被称为眼优势(Ocular dominance), 反应更强的眼睛则被称为优势眼(Porac & Coren, 1976)。在行为任务中, 普遍用于测量眼优势的范式有双眼竞争任务(Binocular rivalry task)和双眼相位整合任务(Binocular phase combination task)。双眼竞争任务(如图1a), 是将两个不相容的图像刺激分别呈现给两只眼睛, 使其以相互竞争的形式进入被试的意识(Blake & Logothetis, 2002)。双眼相位整合任务(如图1b), 是将两个相位不同却相容的图像分别呈现给左右眼, 被试可以感知到整合的图像(Huang et al., 2010)。

    神经科学的经典研究表明, 个体的眼优势在生长发育的关键期内会受到视觉经验的影响, 表现出极强的可塑性, 而当过了关键期后, 眼优势则很难再发生改变(Wiesel & Hubel, 1963)。然而近年来的很多研究发现, 成年人视觉皮层中仍然保留着一定程度的眼优势可塑性(Binda et al., 2018; Kurzawski et al., 2022; Lunghi et al., 2011; Lyu et al., 2020; Menicucci et al., 2022; Min et al., 2019; Nguyen et al., 2021; Ramamurthy & Blaser, 2021; Zhou et al., 2013) ......