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整体运动知觉(GMP)是一种重要的视知觉能力,指在一定的视觉场景中,个体将各个局部移动元素的轨迹整合成一个更有全局性的大刺激,并从中获取刺激运动速度和方向等信息。GMP的衰退可能反映或是引发其它认知功能的损害,可能会给老年人的生活带来严重的影响。尽管目前已经累积了大量GMP老化的行为学层面的证据,但仍然对其老化的视觉机制和潜在的神经基础缺乏清晰的认识。认知能力随年龄增长的衰退伴随着大脑灰质结构的改变。因此,本研究将对老年人GMP衰退及其视觉机制与脑灰质结构层面变化的关系进行探究,揭示GMP老化的脑机制。
本研究采用经典的随机点阵范式(RDKs),获取了被试在两个正确率水平(70.71%和79.37%)和10种速度(1°/s-9.5°/s)下的运动一致性阈值(GMP行为指标);然后通过结构磁共振成像技术(sMRI)获取T1结构图像。研究1使用多体素模式分析(MVPA)对GMP老化相关的灰质结构变化进行了探讨。行为结果显示,老年人的运动一致性阈值显著高于年轻人,结果验证了GMP的老化现象。MVPA结果显示,老年人视觉背侧通路中左侧V3、右侧V5/MT和右侧顶内沟(IPS)的灰质体积信号能够有效预测出被试的运动一致性阈值,并且老年人在这些区域的灰质体积显著小于年轻人。此外,结果还显示视觉背侧通路之外如额顶等脑区灰质体积的减少与GMP衰退之间的关系,这可能反应的是大脑的补偿效应。
研究2对GMP老化潜在的视觉机制及其脑灰质结构基础进行了探讨。首先通过知觉模板模型(PTM)拟合GMP的行为表现,揭示老年人GMP老化的视觉机制(内部加法噪声、内部乘法噪声和排除外部噪声的能力中的一种或多种),结果显示老年人的内部加法噪声更高,排除外部噪声的能力更弱。更重要的是,老年人更高的内部加法噪声与视觉背侧通路中左侧V3、右侧V5/MT更小的灰质体积具有显著的相关性。这表明老年人加工整体运动时抑制内部加法噪声能力的减弱,可能源自于视觉背侧通路相关脑区中灰质体积的改变。
综上,本研究结果揭示了老年人GMP衰退及其视觉机制的脑灰质结构基础,对延缓GMP老化的实践并进而提升老年人的生活质量具有重要的指导意义。
本研究采用经典的随机点阵范式(RDKs),获取了被试在两个正确率水平(70.71%和79.37%)和10种速度(1°/s-9.5°/s)下的运动一致性阈值(GMP行为指标);然后通过结构磁共振成像技术(sMRI)获取T1结构图像。研究1使用多体素模式分析(MVPA)对GMP老化相关的灰质结构变化进行了探讨。行为结果显示,老年人的运动一致性阈值显著高于年轻人,结果验证了GMP的老化现象。MVPA结果显示,老年人视觉背侧通路中左侧V3、右侧V5/MT和右侧顶内沟(IPS)的灰质体积信号能够有效预测出被试的运动一致性阈值,并且老年人在这些区域的灰质体积显著小于年轻人。此外,结果还显示视觉背侧通路之外如额顶等脑区灰质体积的减少与GMP衰退之间的关系,这可能反应的是大脑的补偿效应。
研究2对GMP老化潜在的视觉机制及其脑灰质结构基础进行了探讨。首先通过知觉模板模型(PTM)拟合GMP的行为表现,揭示老年人GMP老化的视觉机制(内部加法噪声、内部乘法噪声和排除外部噪声的能力中的一种或多种),结果显示老年人的内部加法噪声更高,排除外部噪声的能力更弱。更重要的是,老年人更高的内部加法噪声与视觉背侧通路中左侧V3、右侧V5/MT更小的灰质体积具有显著的相关性。这表明老年人加工整体运动时抑制内部加法噪声能力的减弱,可能源自于视觉背侧通路相关脑区中灰质体积的改变。
综上,本研究结果揭示了老年人GMP衰退及其视觉机制的脑灰质结构基础,对延缓GMP老化的实践并进而提升老年人的生活质量具有重要的指导意义。