【摘 要】
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[目 的]人脑腹侧视觉通路被认为是物体识别、分类加工的核心脑区。先前的研究表明,生命度和真实世界大小信息维度可以将物体进行视觉分类,并在腹侧视觉通路中表现出对动物、大型无生命物体、小型无生命物体的神经激活表征差异;而无生命物体类别中,自然物体与人造物体在腹侧视觉通路上的神经激活表征差异尚不清楚。本实验采用脑功能磁共振(Function Magnetic Resonance Imaging,fMRI
【基金项目】
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自然物体在腹侧视觉通路中的神经表征及机制,2020S209,昆明医科大学2020年研究生创新基金;
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[目 的]人脑腹侧视觉通路被认为是物体识别、分类加工的核心脑区。先前的研究表明,生命度和真实世界大小信息维度可以将物体进行视觉分类,并在腹侧视觉通路中表现出对动物、大型无生命物体、小型无生命物体的神经激活表征差异;而无生命物体类别中,自然物体与人造物体在腹侧视觉通路上的神经激活表征差异尚不清楚。本实验采用脑功能磁共振(Function Magnetic Resonance Imaging,fMRI)扫描技术,对自然物体、动物、人造物体在腹侧视觉通路中的神经激活表征差异进行了研究。[方 法]本实验总共招募了 24名健康人作为被试,并参与了 fMRI扫描实验,其中男、女性被试各12名,年龄范围为19~28岁,平均年龄23.3岁。我们采用神经影像学AFNI软件对扫描的fMRI数据进行全脑激活分析,通过功能定位扫描数据选取感兴趣区域(Region of interest,ROI)。基于ROI分析,我们分别提取了单个个体ROI内3个类别物体图片的激活β值作为不同类别物体图片在该ROI内的激活水平大小,然后我们将提取的激活β值在群体水平上进行重复测量方差分布,从而比较同一 ROI内3个类别物体(动物、植物与人造物体)之间和3个类别内物体(大型与小型动物、大型与小型自然物体、大型与小型人造物体)的激活分布差异。[结 果]1、全脑激活分析结果:(1)动物图片、人造物体图片与自然物体图片在腹侧视觉通路中的激活分布具有显著性差异。(2)腹侧视觉通路中表现出对小动物大于大动物的显著激活区域,但没有发现对大动物大与小动物的显著激活;自然物体图片、人造物体图片与真实世界大小交互作用后在腹侧视觉通路中存在激活差异。大型自然物体图片、大型人造物体图片优先激活在腹侧颞叶皮层(Ventral temporal cortex,VTC)内侧区域,小型自然物体则优先激活在VTC的后部分区域,小型人造物体则优先激活在VTC的外侧及外侧枕叶皮层(Lateral occipital cortex,LOC)脑区附近。2、基于ROI分析结果发现:(1)在双侧海马旁回场景选择性区域(Parahippocampal place area,PPA)中,由人造物体图片诱发的激活与由自然物体图片、动物图片诱发的激活之间具有显著差异,并且在该脑区表现出对大型人造物体图片、大型自然物体图片的优先激活;(2)在双侧梭状回的面孔选择性脑区(Fusiform face area,FFA)中,动物图片诱发的激活与人造物体图片、自然物体图片诱发的激活之间均有差异,而人造物体图片与自然物体图片在此脑区诱发的激活没有表现出明显的差异。(3)在双侧枕叶皮层的面孔选择性脑区(Occipital face area,OFA)中,动物图片与人造物体图片、自然图片之间诱发的激活之间具有显著差异。该脑区表现出对小型人造物体、小型动物、小型自然物体图片的优先激活。(4)双侧外侧枕叶皮层(Lateral occipital cortex,LOC)由动物图片与人造物体图片、自然物体图片诱发的激活之间具有显著差异,该脑区表现出仅对小型人造物体图片的优先激活。[结 论]腹侧视觉通路中存在对自然物体与人造物体的不同神经表征,并且表现出对自然物体真实大小信息的激活,但腹侧视觉通路中自然物体与人造物体之间的类别差异却不能按照生命度维度信息进行区分。视觉物体在腹侧视觉通路中的神经表征是多种物体视觉信息的整合,自然物体或许是独立于动物与人造物体的“中间物体”,连接VTC中由外侧(动物)向内侧(无生命物体)的过渡。
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