來自明尼蘇達州大學(xué)心理學(xué)系,,中科院生物物理研究所腦與認知科學(xué)國家重點實驗室的研究人員利用功能磁共振成像(functional MRI,fMRl)技術(shù)發(fā)現(xiàn)人類視覺皮層(visual cortex)能對可見色彩閃爍(chromatic flicker)作出反應(yīng),,證明了許多視覺皮層區(qū)域的皮層活性之間相當大的差別并不是不同的知覺經(jīng)驗的必要條件,。這一研究成果公布在《Nature Neuroscience》雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是明尼蘇達州大學(xué)心理學(xué)系的何生教授,,其早年畢業(yè)于中國科技大學(xué),,同時參與研究的還有中科院生物物理研究所的周可博士。
哺乳動物視覺皮層(visual cortex)相當復(fù)雜——現(xiàn)知與視覺有關(guān)的大腦皮層多達35個(猴),,人和動物感知外界物體的大小,、明暗、顏色,、動靜,,獲得對機體生存具有重要意義的各種信息,,至少有80%以上的外界信息經(jīng)視覺獲得,視覺是人和動物最重要的感覺,。
其中色覺是視覺的一個重要方面,,光感受器的信號可以通過改變化學(xué)性突觸釋放的遞質(zhì)的量,向中間神經(jīng)細胞傳遞,,在水平細胞中,,不同顏色的信號以一種特異的方式匯合起來。一般而言,,當兩種同亮度色彩(isoluminant colors)以25Hz或者更高的頻率變化的時候,,觀測者是只能感知到一種融合色(fused color)。超過視覺停閃頻率(fusion frequency)的彩色光閃(Chromatic flicker)會導(dǎo)致人類視覺的閃爍適應(yīng)(flicker adaptation),,以及刺激猴類的V1神經(jīng)元,。
在這篇文章中,,研究人員利用功能磁共振成像(functional MRI,,fMRl)技術(shù)發(fā)現(xiàn)許多人類視覺皮層區(qū)域(除了VO)可以區(qū)別融合色閃爍和其匹配的非閃爍控制(nonflickering control),這證明了高頻色彩信息(high-frequency chromatic information)具有極大的intracortical短暫濾過作用(temporal filtering),,也說明許多視覺皮層區(qū)域的皮層活性之間相當大的差別并不是不同的知覺經(jīng)驗的必要條件,。
原始出處:
Human visual cortex responds to invisible chromatic flicker
Yi Jiang, Ke Zhou, Sheng He
SUMMARY: When two isoluminant colors alternate at frequencies of 25 Hz or higher, observers perceive only one fused color. Chromatic flicker beyond the fusion frequency
Nature Neuroscience 10, 657 - 662 (01 May 2007) Article
附:
功能磁共振成像fMRl技術(shù)在腦功能活動研究中得到了迅速的發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)的各個領(lǐng)域,,其中研究最早并取得重要成果的是有關(guān)視覺系統(tǒng)的研究,。
這一技術(shù)是使用無線電波和一個比x-射線能量更大的強磁場為人們提供人體內(nèi)部器官和組織的清晰且詳細的圖片。FMRI是使用MRI來測量在大腦的活躍的部分發(fā)生的迅速,、極微小新陳代謝變化的一個相對的新方法,。內(nèi)科醫(yī)師們知道,人的說話,、感覺,、記憶以及其它功能行為的產(chǎn)生是分別由大腦的哪些區(qū)域控制的。然而,,對每個人的大腦結(jié)構(gòu)內(nèi)部的精確定位卻各不相同,。創(chuàng)傷和功能性疾病,例如中風(fēng)或者腦瘤,,甚至能導(dǎo)致大腦其它部分的功能障礙,。FMRI不僅能幫助放射科醫(yī)師細致地查看大腦的解剖圖,而且能幫助他們精確地確定大腦的哪個部分正在處理著比如思考,、說話,、運動和感覺等關(guān)鍵性的行為。這些信息對外科手術(shù)計劃,、輻射治療,、治療中風(fēng)或者治療其它的大腦紊亂性障礙都起著關(guān)鍵性的作用,。
何生
(he sheng,中國科學(xué)院第四批海外評審專家信息)
性別: 男
出國時間: 1989
最后學(xué)位: 博士
獲得學(xué)位的時間: 1995
最后獲得學(xué)位的單位: 美國加州大學(xué)圣地亞哥分校心理系
現(xiàn)職單位: 明尼蘇達大學(xué)心理系
現(xiàn)任職務(wù)(英文): Associate Professor
現(xiàn)任職務(wù)(中譯): 副教授
從事的學(xué)科領(lǐng)域: 生命科學(xué)與生物技術(shù)
專業(yè): 心理學(xué)
主要研究方向: 視覺研究
現(xiàn)單位通訊地址: Department of Psychology,University of Minnesota,75 E.River
Rd.Minneapolis,MN 55455,USA
傳真: 612 626-2079
E-mail: [email protected]
所在國家/州/省/城市: 美國 , 明尼蘇達
個人網(wǎng)頁/homepage: http://sheng-lab.psych.umn.edu
獲成果/獎勵情況:
1999年 被美國Sloan基金會授予“榮譽研究獎金”,。
2000年 被明尼蘇達大學(xué)授予“McKnight Land-Grant”教授職位,。
2002年 榮獲James S.McDonnell基金會頒發(fā)的“21世紀獎”。
與國內(nèi)學(xué)術(shù)交流等情況:
多年來何生十分關(guān)注國內(nèi)認知科學(xué)的發(fā)展,,經(jīng)?;貒v學(xué),開展合作研究,,參加研究生培養(yǎng),。他已兩度和國內(nèi)同行合作獲得國家基金委杰出青年基金(B),開展了實質(zhì)性的合作研究和研究生培養(yǎng),。
主要學(xué)術(shù)貢獻創(chuàng)新思想:
何生教授于1995年在加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校獲得心理學(xué)博士學(xué)位,。他主要從事視覺系統(tǒng)的敏感性調(diào)節(jié)、視覺注意的分辨率,、視覺意識的神經(jīng)機制,,以及雙眼睛競爭的神經(jīng)基礎(chǔ)、運動后效的神經(jīng)基礎(chǔ)等方面的研究,。
何生教授在國際一流刊物上發(fā)表了一系列論文,,包括在Nature雜志上已發(fā)表了三篇論文。他的關(guān)于注意分辨率和視覺意識(Visual awaeness)關(guān)系的論文(Nature,1996)被收錄在Gazzaniga編輯的“Cognitive neuroscience:A reader”一書中,。該研究是Crick(Nobel獎得主)和Koch提出的V1皮層區(qū)域功能的理論思想的標志性工作,。他2001年在Nature上的文章被新聞媒體(包括BBC新聞)廣泛報道。何生被國際學(xué)術(shù)界廣泛地認為是“視覺意識”這一新的研究領(lǐng)域的最優(yōu)秀的神經(jīng)科學(xué)家之一,。
在1999年何生被Sloan基金會授予“榮譽研究獎金”(當年僅有六位神經(jīng)科學(xué)家獲此榮譽),。在2000年何生被明尼蘇達大學(xué)授予“McKnight Land-Grant”教授職位,以表彰他的杰出貢獻,。在2002年何博士又獲得了James S.McDonnell基金會頒發(fā)的“21世紀獎”,。