心理所研究揭示基因與環境因素在大小錯覺加工中的作用

　　大小知覺對人們的生活至關重要。然而人們的大小知覺并不是對客體物理大小的被動反映，而是常常會受到客體所在的空間背景信息的影響。例如，當一個客體被一群小的客體圍繞時，它看起來比實際要大；而當它被一群大的客體圍繞時，它看起來比實際要小（稱之為Ebbinghaus錯覺）。探討大小錯覺產生的神經機制對于理解人類的視知覺加工過程具有重要意義。

　　已有研究發現，一些動物（包括海豚、魚、獼猴、鸚鵡和出生僅4天的小雞）也可以像人類一樣感知大小錯覺，這提示我們人類對大小錯覺的感知可能是通過進化途徑獲得的，即具有遺傳性。為了量化基因與環境因素在大小錯覺加工中的作用，腦與認知科學國家重點實驗室蔣毅研究組采用近紅外光譜成像技術，并結合經典的雙生子方法開展了一項實證研究。

Ebbinghaus錯覺示例

　　研究招募了80對同性別的雙生子（同卵與異卵各40對），記錄他們在觀看Ebbinghaus錯覺時的大腦活動以及實驗前3分鐘閉眼狀態下的大腦活動。結果發現，在行為水平上，基因能夠解釋大小錯覺效應中高于50%的變異。在早期視皮層，基因能夠解釋約39%與大小錯覺中的高估成分（目標圓被一群小圓圍繞）有關的神經活動的變異。在顳后皮層，環境因素能夠解釋34%與高估成分有關的神經活動的變異。此外，對于早期視皮層到顳后皮層的前饋連接，基因能夠解釋其中36%的變異，并且其功能連接強度與行為水平上的高估成分具有顯著的相關。雖然顳后皮層到早期視皮層的反饋連接也與行為水平上的高估成分顯著相關，但是其連接強度主要受到非基因因素調節。

實驗結果

　　綜上所述，研究首次在行為水平和神經活動水平上量化了基因與環境因素在Ebbinghaus錯覺加工中的作用，提示人類的大小錯覺加工會受到基因與環境的共同影響，并且二者分別作用于不同的視覺加工階段，前者主要作用于早期和前饋加工階段，而后者主要作用于晚期和反饋加工階段。研究結果有助于進一步理解基因、環境、大腦以及意識之間的關系。在大腦發育過程中，人們的視覺意識會受到基因與環境之間復雜的交互作用的影響。

　　該研究受國家自然科學基金、中國科學院先導專項、前沿科學重點研究項目等的支持。成果已在線發表于Cerebral Cortex。 

　　論文信息： 

　　Chen, L., Xu, Q., Shen, L., Yuan, T., Wang, Y., Zhou, W., & Jiang, Y. (2021). Distinct contributions of genes and environment to visual size illusion and the underlying neural mechanism. Cerebral Cortex. https://doi.org/10.1093/cercor/bhab262  

　　相關論文： 

　　Chen, L., Qiao, C., Wang, Y., & Jiang, Y. (2018). Subconscious processing reveals dissociable contextual modulations of visual size perception. Cognition, 180, 259-267. 

　　Wang, A., Chen, L., & Jiang, Y. (2021). Anodal occipital transcranial direct current stimulation enhances perceived visual size illusions. Journal of Cognitive Neuroscience, 33(3), 528-535.