Davida重新定位了中间视觉处理

IF 2.6 3区心理学 Q2 PSYCHOLOGY

Cognitive Neuropsychology Pub Date : 2022-02-01 Epub Date: 2022-05-19 DOI:10.1080/02643294.2022.2052719

Sam Ling, Michaela Klimova

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摘要

视觉由层次系统提供服务，在每个处理阶段都会形成越来越复杂的表示（Van Essen等人，1992）。这组相互连接的大脑区域被认为是协同工作的，以建立对我们周围环境的有意义的表示。从视网膜神经节细胞的逐点光检测开始，在连续的阶段将表示拼凑在一起，形成场景分割和对象表示。最早的处理阶段，包括视网膜、外侧膝状体核和早期视觉皮层，被认为是对各种刺激维度具有选择性的过滤器，产生了LGN和V1区域的定向等特征（Cheong等人，2013；De Valois等人，1982年；Hubel&Wiesel，1968年）。这些早期的视觉区域已经被大量研究，并被理解为在视网膜坐标系中编码关于我们周围环境的信息，该坐标系将信息保存在以凝视焦点为中心的视网膜坐标中。然而，在这个过程的某个阶段，我们的视觉系统显然必须从纯粹的视黄醇参照系过渡到那些在与我们周围的物体实际互动时有用的参照系——空间参照系和以身体为中心的参照系。也就是说，世界坐标并不一定与视黄醇相关的坐标相匹配。更高的视觉区域，其细胞的感受野可以大到覆盖整个视野，可能在这样的参考系中运作（Melcher和Morrone，2015）。从视黄醇主题到世界坐标的转换是如何实现的？也许我们可以从我们所知道的神经正常人类早期视觉系统中表征的形成中吸取教训。即使在V1中，我们也开始看到严格的视黄醇坐标系的一对一对应关系的偏离。事实上，V1中的标志性转变之一是从简单细胞到复杂细胞的转变，从空间相位变化到相位不变的选择性偏好。简言之，V1中的简单细胞已经定义了相互拮抗的开/关亚区，并以空间-相位依赖的方式对刺激做出反应，即只有当优先定向刺激的亮部分落在细胞RF的兴奋性“开”区和抑制性“关”区的暗部分时。相反，复杂细胞对空间相位（射频内暗刺激带和光刺激带的确切位置）不敏感，因此无论其在射频内的位置如何，它们都会对自己喜欢的刺激做出反应（Carandini，2006；Hubel&Wiesel，1962）。空间坐标系的这种原始转换涉及信息的增益和损耗。在V1中，收益是显而易见的：复杂的、相位不变的表示赋予了这些群体对运动方向和立体深度进行编码的能力——这两个基本的构建块都是建立对我们环境的理解所必需的。但是，在构建这些表示时，信息也会丢失。在获得处理运动和深度的能力时，复杂细胞失去了识别视觉刺激的精确空间相位的能力。然而，当被要求识别视觉刺激的精确空间阶段时，我们通常仍然能够有意识地访问这些信息，可能是通过依赖于简单细胞内的信息，甚至

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Cognitive Neuropsychology 医学-心理学

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期刊介绍： Cognitive Neuropsychology is of interest to cognitive scientists and neuroscientists, neuropsychologists, neurologists, psycholinguists, speech pathologists, physiotherapists, and psychiatrists.