心理所研究發現基于眼的注意可調節知覺眼優勢
日常生活中，我們會接收到海量的信息，但是有限的認知資源使得我們無法同時加工所有的信息。因此，大腦會選擇與個體目標最相關的信息進行加工，也就是所謂的選擇性注意。選擇性注意能實現對輸入信息的篩選，增強注意信息的加工，抑制非注意信息的加工。雖然選擇性注意對信息加工的這些實時作用已經有了廣泛研究，但是持續的選擇性注意會引起怎樣的知覺后效目前研究很少，且背后的神經機制仍不清楚。
最近，中國科學院行為科學重點實驗室鮑敏研究組結合心理物理法和穩態視覺誘發電位技術對單眼通路的持續注意所引起的眼優勢可塑性進行研究。研究者發明了一種離眼倒放視頻范式（圖A）。在該范式中，給被試的一只眼呈現一段正常播放的視頻，而另一只眼則呈現一段在時間上倒放的視頻，兩段視頻內容一致，因此兩眼中的視覺輸入信息完全相同。由于倒放視頻缺乏邏輯、難以理解，被試會更多地關注正放視頻畫面。因此，相比于呈現倒放視頻的眼睛（非注意眼），注意資源會更多地投入到呈現正放視頻的眼中（注意眼）。在觀看視頻前后，被試需要完成雙眼競爭任務以測量知覺眼優勢。
研究發現，在觀看1小時的這種離眼視頻之后，非注意眼在雙眼競爭任務中主導意識的時長相較于前測變得更久，即眼優勢向非注意眼轉移（圖B）。為了進一步驗證基于眼的注意在眼優勢轉移中的作用，研究者采用穩態視覺誘發電位技術對兩眼輸入的視頻進行頻率標記，以便對兩眼各自的輸入所引發的神經活動進行測量。
結果發現，在前額區電極，注意眼的標記頻率的腦電活動與枕區電極的注意眼的標記頻率的腦電活動存在正功能連接（圖C），而與枕區電極的非注意眼的標記頻率的腦電活動存在負功能連接。并且，衡量額葉注意能力的神經激活指標與通過行為任務測量的眼優勢可塑性指標之間存在顯著的正相關（圖D），即觀看視頻時越注意正放視頻刺激越能產生更大的眼優勢轉移效應，這表明基于眼的注意在產生眼優勢的轉移過程中發揮著重要的作用。
圖A：離眼倒放視頻范式，出于版權考慮，這里以作者自制的圖片替代實驗時實際用到的影視劇畫面，以便演示。圖B：雙眼競爭任務中每只眼主導意識的時長在后測與前測之間的比值，該值大于1表示該眼的眼優勢獲得增強，反之則表示其眼優勢減弱。Non-dominant和Dominant分別指的是選取優勢眼還是非優勢眼作為注意眼。圖C：額區和枕區感興趣電極的腦電活動的偏相關分析結果圖。顏色代表達到統計顯著的相關系數值。AE fron指額區電極注意眼的標記頻率；UAE fron指額區電極非注意眼的標記頻率；AE occi指枕區電極注意眼的標記頻率；UAE occi指枕區電極非注意眼的標記頻率。圖D：代表額葉注意活動的神經激活指標（NAI Frontal）與眼優勢可塑性指標之間（ODPI）的相關關系。
此外，研究還發現雙眼競爭機制在基于眼的注意引起眼優勢轉移的過程中發揮著關鍵作用，因為當研究者修改刺激范式把播放視頻時的眼間競爭的程度最小化之后，眼優勢轉移的效應便消失了。該現象可以用關于雙眼競爭任務的“眼對抗神經元”模型(Said & Heeger, 2013)作出很好的解釋，這就提示成年人短時程眼優勢可塑性的神經機制與雙眼競爭機制可能存在一定的重疊。
綜上所述，研究結果表明，基于眼的注意能夠通過雙眼競爭機制引起眼優勢的轉移。以往有關眼優勢可塑性的研究大多只關注視覺輸入信息的作用，該研究提供了新的角度：除了視覺輸入信息在兩眼間的不平衡之外，自上而下的注意在兩眼分配的不平衡也能夠調節眼優勢可塑性。
此論文已在線發表于Cerebral Cortex，第一作者為該研究組博士研究生宋方興。共同通訊作者呂利利博士從該組畢業后就職于中科院神經所。
相關論文信息：
Song F, Lyu L*, Zhao J, Bao M*. (2022). The role of eye-specific attention in ocular dominance plasticity. Cerebral Cortex, doi: 10.1093/cercor/bhac116. Epub 2022 Mar 24.
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