注意与意识在脑成像实验中的分离
![This is bi-stable visual stimuli used for awareness studies. Left diagram shows a classical example, the Necker cube, where the surface depth perception switches over time. On the right, a binocular rivalry stimulus is shown. By putting one grating in one eye and the other grating in the other eye, our percept starts to switch between the two gratings. Interestingly, as in our main stimuli, the unpatterned donut region also takes over the left grating when the right stimulus is perceived. They are ideal and widely used tools to investigate the neural correlate of visual awareness because our percept switches while the physical stimulus remains constant. Credit: MPI for Biological Cybernetics 注意与意识在脑成像实验中的分离](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2011/attentionand.jpg)
在日常生活中,注意和意识似乎紧密地交织在一起。注意你桌子右边的剪刀,你会注意到它们的属性,比如红色的手柄。反之亦然,红色的手柄会把你的注意力吸引到剪刀上。然而,最近的一些行为观察让科学家们假设,注意和意识从根本上说是不同的过程,并没有必然的联系。
这项研究现在发表在杂志上科学马普研究所(Max Planck Institute for)的科学家生物控制论与日本同行合作提供第一实验证据这一初级视觉皮层是大脑皮层视觉处理的入门阶段,它只受注意的调节,而不是意识的调节。这一发现支持了注意力和意识会产生不同影响的假设神经细胞。
功能性磁共振成像测量神经活动大脑的基础血氧水平(粗体显示)信号的依赖。日本东京大学访问学者渡边正隆,德国马克斯·普朗克生物控制学研究所Nikos Logothetis系的村山佑介,与康成合作,日本理研脑科学研究所的Keiji Tanaka和其他研究人员更仔细地观察了来自初级视觉皮层的BOLD信号。“我们从以前的实验中知道,视觉意识可以在没有注意的情况下发生,而注意也可以在没有意识的情况下发生,”渡边正孝说。“但在重现相当不自然的两种实验室条件的同时,设计能够可靠地记录BOLD活动的实验是一个真正的挑战。”
![注意与意识在脑成像实验中的分离](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2011/1-attentionand.jpg)
科学家们通过对参与者进行2乘2析因设计的实验来做到这一点:视觉目标是“可见的”还是“不可见的”,注意力是“注意”还是“远离”目标。巧妙设计的合成图像以高频率间隔显示在一只眼睛上,使得同一只眼睛或另一只眼睛上的目标分别可见或不可见,无论受试者是否将注意力集中在这只眼睛上。“重要的是,不要依赖参与者来报告目标的可见度,”Masataka Watanabe解释说,因为报告的任务本身会将注意力引向目标。
实验结果甚至让科学家们都大吃一惊。渡边正孝说:“我自己对这一发现感到惊讶,它改变了我的想法。”对目标的关注几乎使视觉皮层的BOLD活动增加了一倍,而对目标的完全可见性几乎没有影响。“这里BOLD信号不受意识的调节,”科学家总结了结果。
这些实验的结果甚至可能对哲学和心理学产生影响:到目前为止,许多科学家持有一种整体观点,认为意识是大脑所有其他区域的一部分,并与其他心理过程不可分割地交织在一起。这是因为先前没有独立控制注意力的研究表明,初级视觉皮层的BOLD信号具有强大的意识调节。根据新的研究结果,这些发现值得商榷。但是Masataka Watanabe警告说:“这个实验是其中一种,它显示了初级视觉皮层中意识和注意之间调节的不同,因此支持了这样一种观点,即与注意和意识相对应的神经活动,如果不是更多的话,是部分分离的。”结果需要通过其他类型的刺激,测量方法,种类等,独立操纵注意和意识。”在进一步的实验中,他想要探索分层视觉系统在哪个层次上开始被意识调节。
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