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大腦處理視覺資訊的新線索

2012/08/02 | | 標籤:

photo credit: The.Rohit via photo pin cc
你想過大腦如何從成千上萬、不間斷映入眼簾的視覺資訊中,過濾掉不重要的內容,專注在有意義的視覺資訊上的嗎?

這樣的過程稱為「選擇注意力(selective attention)」,科學家不斷的辯論其大腦中的運作過程,Wake Forest Baptist醫學中心的研究者在動物實驗中發現了一項新的線索──關於前額葉(prefrontal cortex)在選擇注意力中扮演的角色。

選擇注意力的處理歷程中,主要可分做兩種:「由下往上(bottom-up)」與「由上往下(top-down)」。由下往上,是指注意力會自動導引到顏色、形狀或動作方向與眾不同的那個從背景跳出來(pop out)的影像,例如在高速公路上的廣告板;由上往下,則發生在當一個人專注於某個已知目標,像是在人群中搜尋你的家人。

在過去的研究,科學家相信這兩種注意力歷程是由不同的腦區控制的,由下往上的注意力發生在後頂葉(posterior parietal cortex, PPC);而由上往下的注意力發生在前額葉。

Wake Forest Baptist醫學中心的Christos Constantinidis博士說:「我們的研究結果,提供注意力神經機制的證據,這也與注意力不集中(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)有關連,因為ADHD的患者有困難過濾視覺訊息,或是無法投入注意力,我們的實驗結果建議,有意識的投入注意力(由上往下)與移動注意力到吸引眼睛目光的物件(由下往上)都與前額葉有關。」

他們研究訓練了兩隻猴子看電腦螢幕上的影像進行實驗,同時記錄前額葉與後頂葉的神經元活動。螢幕上的影像會有一個圖示因為顏色不同而「跳出」,像是一個紅點環繞著許多綠點,目的是要促使由下往上的注意力發生,也因此那個與眾不同的圖示,不能被預期位置或是圖示性質(「預期」就變成了由上往下)。猴子要做的事情是,當牠一偵測到與眾不同的圖示,就要按下反應盒,而結果發現,此時紀錄的神經元活動不僅在後頂葉,在前額葉也同時發生。

原文網址:New Clue On How Brain Processes Visual Information—Science Daily [2012-07-22]
研究出處:《Nature Neuroscience》Early involvement of prefrontal cortex in visual bottom-up attention

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