基于fMRI的top-down期望下面孔加工特異性研究.pdf

1、面孔是我們所能感知的最重要的視覺刺激物，通過對(duì)面孔的感知和識(shí)別，可以獲取個(gè)人身份信息、情緒、年齡、性別、種族等重要社會(huì)信息。人類作為高度社會(huì)化的生物，面孔識(shí)別在社會(huì)交往中起著極為重要作用。人從小便積累了大量的面孔加工的專家知識(shí)，憑借這些專門化的面孔加工經(jīng)驗(yàn)，我們不僅可以輕而易舉的完成面孔識(shí)別，而且在面孔圖像缺損或者模糊的情況下，憑借視覺和記憶等信息完成面孔加工過程。這種依靠對(duì)于低級(jí)視覺信息處理與高級(jí)認(rèn)知加工相結(jié)合的面孔加工方式，被稱為“

2、自上而下（top-down）”的加工。
　　由于對(duì)top-down加工方式下信號(hào)流的提取容易受到bottom-up加工方式信號(hào)的干擾，因此對(duì)面孔 top-down加工方式的研究很少。本文設(shè)計(jì)了一種新穎的實(shí)驗(yàn)范式，通過訓(xùn)練讓被試從純?cè)肼晥D片中進(jìn)行面孔感知，進(jìn)而完成純 top-down加工方式面孔的加工。本文采集功能磁共振成像數(shù)據(jù)，以英文字母作為面孔刺激的對(duì)照物，從而對(duì)面孔加工中以top-down加工方式特異性進(jìn)行研究。
　　首

3、先，通過這種實(shí)驗(yàn)范式，我們發(fā)現(xiàn)梭狀回和枕下回在 bottom-up和 top-down兩種方式下面孔的加工獲取都有明顯激活，推測(cè)它們是面孔加工網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)域，在面孔信息的獲取、加工以及輸出過程中起著重要作用。此外，在以 top-down方式下進(jìn)行面孔加工時(shí)，頂下小葉，楔前葉等腦區(qū)有明顯激活。我們發(fā)現(xiàn)這些腦區(qū)負(fù)責(zé)從低頻信息的處理，決策，工作記憶以及實(shí)現(xiàn)注意力調(diào)節(jié)，各腦區(qū)之間協(xié)同作用，一起完成面孔的加工處理這一復(fù)雜而又高效的過程。
　

4、　然后，我們采用Granger因果模型，提取在bottom-up和top-down兩種面孔加工方式下的感興趣腦區(qū)的時(shí)間序列信號(hào)，從而對(duì)這些腦區(qū)的信息交互方式進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在 top-down期望下的面孔加工方式，左側(cè)頂下小葉與左側(cè)楔前葉之間存在雙向Granger因果連接的信息交互，左側(cè)頂下小葉與右側(cè)梭狀回之間存在雙向 Granger因果連接的信息交互，存在頂下小葉到左側(cè)枕下回、左側(cè)楔前葉到左側(cè)枕下回、左側(cè)楔前葉到右側(cè)梭狀回的單向Gr

5、anger因果連接。該結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證我們的推測(cè)：在大腦內(nèi)部存在一個(gè)有關(guān)面孔記憶的模板，該模板的激活促使大腦向視覺區(qū)發(fā)出top-down的信號(hào)，人們?cè)谠撔盘?hào)的引導(dǎo)下會(huì)將輸入的bottom-up視覺信息與之進(jìn)行匹配，并且在此過程中進(jìn)行是否存在面孔信息的判斷。Top-down加工方式與bottom-up加工方式在面孔加工過程中并存，共同完成對(duì)于面孔信息的快速而又準(zhǔn)確的加工。
　　最后，我們使用Granger因果模型對(duì)負(fù)責(zé)面孔加工的腦區(qū)，

6、在靜息態(tài)下的信息交互作用進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)下，位于視覺加工腹側(cè)通路的梭狀回面孔區(qū)對(duì)左側(cè)頂下小葉存在單向的Granger因果輸入，左側(cè)頂下小葉與左側(cè)楔前葉之間存在雙向的信息流通模式，而左側(cè)楔前葉對(duì)左側(cè)枕下回腦區(qū)又存在顯著的Granger因果輸入。結(jié)果表明，負(fù)責(zé)面孔加工的腦區(qū)即使在沒有任何的外界刺激條件下，依舊存在動(dòng)態(tài)的信息交互流通模式，揭示出在靜息態(tài)下，存在一個(gè)處于準(zhǔn)備狀態(tài)的面孔加工的視覺加工腦網(wǎng)絡(luò)。
　　本文著重探究 t