揭开“看不见”之谜 ——新研究揭示视觉掩蔽现象 2024-02-20 

  

  最近发表在《自然神经科学》上的一项研究在理解视觉掩蔽方面取得了重大进展,这种现象在我们如何感知或“看不见”事物方面发挥着至关重要的作用。这项研究不仅阐明了大脑中意识感知的各个方面,而且还证明了这种现象在人类和小鼠身上都存在。
  当一个人由于快速连续显示另一幅图像而无法有意识地感知图像时,就会发生视觉掩蔽。为了实现有效的遮蔽,第一个图像必须快速出现和消失,然后在大约50毫秒内出现第二个图像。
  视觉感知的突破性研究艾伦研究所的研究员肖恩·奥尔森博士和他的同事深入研究了这种视错觉背后的科学原理,并首次证明这种现象也会发生在老鼠身上。在训练小鼠报告它们所看到的内容后,研究小组还能够精确定位视觉掩蔽错觉发挥作用所必需的大脑特定区域。
  “这是一个有趣的观察,世界上存在的事物并没有准确地反映在你的感知中。”奥尔森说,“与其他视觉错觉一样,我们认为它告诉我们一些关于视觉系统工作方式的信息,并最终告诉我们视觉意识背后的神经回路。”
  探索大脑在视觉意识中的作用
  科学家在19世纪发现了这种奇怪的现象,但人类大脑为何以及如何做到这一点仍然是个谜。
  与奥尔森和山姆·盖尔博士一起领导这项研究的艾伦研究所的研究员克里斯托夫·科赫博士说,这项研究缩小了大脑中负责感知我们周围世界的部分范围。
  当光子雨撞击我们的视网膜时,信息会按照规定的路径从我们的眼球穿过大脑的几个不同区域,最终到达皮层的高级处理区域,即大脑最有皱纹的外壳。根据之前对视觉掩蔽的研究,科学家们知道,即使一个人没有意识到自己正在看到图像,视网膜中的神经元和该通路早期的大脑部分也会被激活。换句话说,你的大脑在你不知情的情况下看到了事物。
  从小鼠到人类:平行感知为了探索无意识的感觉如何转化为有意识的感知和行动,科学家们首先训练16只老鼠将一个小乐高轮转向快速闪现的图像的方向,如果它们选择正确的方向,则可以换取奖励。然后,科学家们在屏幕两侧添加了不同的掩蔽图像,直接跟随目标图像。添加面具后,动物无法再正确完成任务,这意味着它们不再意识到原始的目标图像。
  由于视觉掩蔽之前从未在小鼠身上进行过测试,因此研究团队必须为它们创建任务,这意味着图像及其显示方式与之前的人类研究中使用的不同。为了确认他们向啮齿类动物展示的视错觉与我们相关,该团队还在16人身上进行了测试(轮子被按键取代)。人类对这种特定视觉掩蔽错觉的感知(或缺乏感知)和小鼠的感知非常相似。
  这一结果意味着意识感知要么发生在视觉皮层,要么发生在视觉皮层下游的较高区域。科赫说,这符合该领域的普遍观点,即皮质是包括我们在内的哺乳动物的意识感知所在地。(逸文