据2007年8月20日physorg网站报道，新研究发现，当我们对看到的事物感到困惑时，我们的大脑将为我们“填补空白”，其方式是首先描绘出物体的边缘，然后给表面区域“添上色彩”。这项研究首次找到了负责描绘我们所看到的物体边缘和表面的大脑区域，以及该大脑区域活动的时间顺序。
这项研究已发表在8月19日的《自然神经系统科学》杂志网络版上。
“当你看到物体时，你可以通过它们的轮廓或表面特征来分辨这些物体，比如色彩和亮度。对于如何分辨这些物体，神经系统科学曾有过不同的观点：一种观点认为你首先看到的是物体的轮廓，然后才像着色一样把物体填满；另一种是你首先看到的是物体的表面，然后再把表面发展为轮廓。”这项研究的作者之一，范德比尔特大学心理学助理教授安娜·露说：“通过研究视觉皮层里的个体神经细胞，我们发现第一种观点是正确的。我们的大脑将首先处理物体边缘信息，然后填补物体表面信息，这使得我们能够察觉到那些真实上并不存在的东西。”
研究人员的目的是从神经系统的角度理解大脑在分辨物体时究竟发生了什么，其方式是让猫看到与这张瓷瓶图非常类似的错觉图，近而研究猫视觉皮层里的个体神经元活动情况。这种错觉图被称为克雷克－奥布里恩－康斯威特错觉，即被中间的深灰色边界分成两半的灰色矩形背景区。位于中部边界左侧的区域看起来比右侧区域更亮。事实上，只有中部边界才有更亮和更暗的区域，左右两侧区域的亮度是完全相同的。这种错觉图会诱使大脑把中部边界上的亮度和暗度误解为左右两侧区域的亮度和暗度。
“康斯威特错觉是边缘感应现象的一个很好的例子，它促使大脑把来自物体边缘的信息应用于物体的其它区域。”安娜·露说：“它证明你察觉到的许多信息事实上是你的大脑对边缘信息和表面信息产生的结构感。换句话说，你看到的许多东西是并不准确的。我们对理解边缘和表面信息如何转变为最终你所看到的东西很感兴趣。“
安娜·露和她的同事发现，当把这种错觉图放在眼前时，首先激活的是对边缘产生反应的神经元，其次才是对纹理产生反应的神经元。这种激活延迟只有在图像存在亮度差异时才会被发现；当把一张没有明显亮度差异的图片放在眼前时，神经元同时被激活。
“我们发现，在大脑中，激活神经元的时间选择并不固定，它会根据你所看到的东西而定。”安娜·露说：“这是神经系统活动的一个很好的例子，它证明神经系统活动依赖于一种刺激因素，这种因素与我们如何察觉物体息息相关。它并不是一成不变的，神经系统活动以及神经细胞之间的关系会根据不同的刺激因素发生变化。”
研究人员还发现，对幻觉产生神经反应的神经细胞分别位于视觉皮层的两个不同区域。
“这种先边缘后表面的延迟反应似乎普遍存在于视觉皮层两个不同区域里的细胞对中。”安娜·露说：“这项研究首次为两个不同区域之间的先边缘后表面感知反应提供了范例。它重点强调了视觉感知过程中两个区域之间的重要关系，这在以前还从未强调过。这项研究的一个重要含意在于，它强调在视觉感知过程，扮演关键角色的是大脑里神经细胞的相互作用，而不是简单的神经细胞活动。”安娜·露说：“这样一来，那些擅长于探测细胞活动的技术，比如核磁共振成像技术，可能无法发现这些基本机制。因此，拥有不同的探测工具是很重要的，这样才能从不同角度评估大脑反应。”
英文原文链接参见：
http://www.physorg.com/news106849780.html
作者：
2007-8-24