2017年第二届曲阜视觉科学会议知识库

目的：将局部信息整合成一个完整的形状（例如：错觉形状知觉）是人类视觉的核心功能。这一加工过程被认为是一个生成加工（generative process），即由上至下的信号携带预测信息（如：错觉形状知觉）发出反馈调控，由下至上的信号则表征预测错误（如：预测信息和实际的由下至上的输入信息之间的差异）。 虽然最近的fMRI研究为错觉形状知觉的预测编码假说提供了支持的证据，但是这一生成加工的神经动态特性和相关脑区仍然是未知的。
方法：为回答这一问题，我们实用脑磁图（magnetoenphalography，MEG）记录被试在观看pacman 图形时的大脑活动，这些pacman的不同组合形式可能形成或不能形成一个错觉形状知觉（Kanizsa三角形错觉）。关键的一点，我们使用了追踪神经时间响应函数的方法并通过随机的调整每个pacman的亮度以提取出大脑针对每个pacman的特异的神经动态活动，并比较他们在形成错觉（整合条件）和不能形成错觉（非整合条件）时的神经动态活动差异。
结果：首先，我们发现大脑对pacman的响应在整合条件下比非整合条件更弱。这一结果与之前的预测编码假说相一致，即在整合条件下，对形状错觉的知觉会产生更少的预测错误。其次，我们发现这一抑制的神经动态活动包含一早一晚两个加工阶段，并涉及不同的神经振荡频率和加工脑区。具体来说，在100-150 毫秒的早期阶段，在双侧视觉皮层（V1和V2）和TPJ脑区的beta 频率（14-20hz）的活动强度在整合条件下更弱。而在200-400ms的晚期阶段，右侧的IFG和TPJ脑区的theta频率（4-7hz）的活动在整合条件下更弱。
结论：根据以上结果，我们认为错觉形状知觉包含两个加工阶段：一个早期的加工，由初级视皮层快速的编码预测错误，然后是一个晚期的，在额顶皮层形成了错觉形状知觉并作为前景被加工后，背景信息被抑制的加工阶段。