视觉轮廓整合的神经机制
李雅1,*, 王勇慧1, 李晟2,3,4,5
1陕西师范大学心理学院,西安 710062;2北京大学心理与认知科学学院,北京 100871;3北京大学麦戈文脑科学研究所,北京 100871;4北京大学行为与心理健康北京市重点实验室,北京 100871;5北京大学机器感知与智能教育部重点实验室,北京 100871
摘要
视觉轮廓整合是指视觉系统将视野中的离散元素组合为整体轮廓线的加工过程,是连接初级感觉加工和高级视觉物体知觉间的关键桥梁。对视觉轮廓整合神经机制的研究不仅能促进我们对人类知觉整合的理解,也有助于启发计算科学领域图形整合和分隔算法的改进。然而,轮廓整合的神经机制尚无最终定论。当前的争议主要集中在轮廓整合是基于初级视皮层固有水平连接的产物,还是基于脑区内水平连接及脑区间反馈连接共同作用的产物。本文在回顾这两种理论框架及其研究证据的基础上,对未来的研究问题和方向进行了展望。
关键词: 知觉整合; 反馈连接; 环路循环加工; 初级视皮层(V1); 经颅磁刺激
分类号:B842
The neural mechanism of visual contour integration
LI Ya1,*, WANG Yong-Hui1, LI Sheng2,3,4,5
1School of Psychology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China;2School of Psychological and Cognitive Sciences, Beijing 100871, China;3PKU-IDG/McGovern Institute for Brain Research, Beijing 100871, China;4Beijing Key Laboratory of Behavior and Mental Health, Beijing 100871, China;5Key Laboratory of Machine Perception (Ministry of Education), Peking University, Beijing 100871, China
Abstract
The human visual system efficiently extracts local elements from cluttered backgrounds and integrates these elements into meaningful contour perception. This process is a critical step before object recognition, in which contours often play an important role in defining the shapes and borders of the to-be-recognized objects. However, the neural mechanism of the contour integration is still under debate. The investigation of the neural mechanism underlying contour integration could deepen our understanding of perceptual grouping in the human visual system and advance the development of the algorithms for image grouping and segmentation in computer vision. Here, we review two theoretical frameworks that were proposed over the past decades. The first framework is based on hardwired horizontal connection in primary visual cortex, while the second one emphasizes the role of recurrent connections within intra- and inter-areas. At the end of review, we also raise the unsolved issues that need to be addressed in future studies.
Key words: perceptual grouping; feedback connection; recurrent processing; primary visual cortex (V1); transcranial magnetic stimulation
收稿日期:2018-05-31 录用日期:2018-08-29
通讯作者:李雅 E-mail: yali@snnu.edu.cn
DOI: 10.13294/j.aps.2019.0003
引用本文:
李雅, 王勇慧, 李晟. 视觉轮廓整合的神经机制[J]. 生理学报 2019; 71 (1): 45-52.
LI Ya, WANG Yong-Hui, LI Sheng. The neural mechanism of visual contour integration. Acta Physiol Sin 2019; 71 (1): 45-52 (in Chinese with English abstract).
PDF全文下载地址:
点我下载PDF
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
视觉轮廓整合的神经机制
本站小编 Free考研考试/2022-02-13
相关话题/视觉 北京 神经 北京大学 桥梁
连接视觉长时记忆与视觉工作记忆的认知及其神经机制
连接视觉长时记忆与视觉工作记忆的认知及其神经机制张引1,梁腾飞1,陈江涛1,叶超雄1,2,刘强1,*1辽宁师范大学脑与认知神经科学研究中心,大连116029;2于韦斯屈莱大学心理学系,于韦斯屈莱40014,芬兰摘要视觉记忆系统主要由视觉长时记忆与视觉工作记忆组成,是人类信息存储的重要方式。自从Bad ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13轮廓加工的认知神经机制
轮廓加工的认知神经机制吴苾婵1,莫测1,2,3,4,5,*1北京大学心理与认知科学学院,北京100871;2北京大学北京市行为与心理健康重点实验室,北京100871;3北京大学北京大学-清华大学生命科学联合中心,北京100871;4北京大学机器感知与智能教育部重点实验室,北京100871;5北京大学 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13语言理解中的语义加工:不同模态神经影像的研究
语言理解中的语义加工:不同模态神经影像的研究王穗苹*,黄健华南师范大学心理健康与认知科学重点实验室,心理应用研究中心,心理学院,广州510631摘要语义加工在语言理解过程中扮演着核心作用。随着认知神经科学技术的发展,在过去的20余年间,研究者们对语义加工的时间进程和大脑机制开展了深入的研究,构建了多 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13抽象概念语义表征的认知神经基础研究
抽象概念语义表征的认知神经基础研究王晓莎1,2,毕彦超1,2,*1北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室和IDG/麦戈文脑科学研究院,北京100875;2北京师范大学神经影像大数据与人脑连接组学北京市重点实验室,北京100875摘要抽象概念是人类概念系统的重要组成部分。随着脑功能影像技术的推广 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13认知控制基本功能的神经机制
认知控制基本功能的神经机制陈安涛*西南大学心理学部,认知与人格教育部重点实验室,重庆400715摘要认知控制是指根据任务目标调控具体心理过程的大脑功能,构成了个体目标导向行为的基础。本研究团队多年来关注认知控制基本功能(监测、控制和转换)的神经机制,在监测启动认知控制的时间过程及其机制,控制的影响范 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13工作记忆的认知神经机制
工作记忆的认知神经机制库逸轩*华东师范大学心理与认知科学学院,上海200062摘要工作记忆是短时间维持和控制输入信息的能力,与各种认知功能密切相关。与长时记忆相比,工作记忆的容量和精度都极为有限。以往的研究对容量和精度的认知与计算模型等方面已经有较多的讨论,但关于哪种模型对行为的拟合效果最好、是否存 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13自主神经系统调控心脏炎症反应的研究进展
自主神经系统调控心脏炎症反应的研究进展冯晔囡,肖晗,张幼怡*北京大学第三医院心内科、血管医学研究所,国家卫生健康委心血管分子生物学与调节肽重点实验室,分子心血管学教育部重点实验室,心血管受体研究北京市重点实验室,北京100191摘要心脏受自主神经系统的交感神经和副交感神经的双重支配,两者相互平衡,维 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13α7-nAChR基因敲除小鼠海马神经元突触传递和神经网络的电生理表型
α7-nAChR基因敲除小鼠海马神经元突触传递和神经网络的电生理表型郑超,高凌云,张环环,查盈盈,汪萌芽*皖南医学院细胞电生理研究室,芜湖241002;摘要研究显示,含有α7亚基的烟碱型乙酰胆碱受体(α7nicotinicacetylcholinereceptor,α7-nAChR)基因敲除(α7K ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13电针对不同剂量X射线照射C57小鼠神经干细胞增殖和分化的影响及机制
电针对不同剂量X射线照射C57小鼠神经干细胞增殖和分化的影响及机制武鑫,苏少华,孙宁宁,吕明惠,张松江,高剑峰*河南中医药大学基础医学院,郑州450046摘要本文旨在探讨电针对不同剂量X射线照射C57小鼠海马区内源性神经干细胞增殖、分化及Notch信号通路的影响。将30日龄C57BL/6J小鼠随机分 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13外泌体及其在神经退行性疾病发生、发展和诊治中的作用
外泌体及其在神经退行性疾病发生、发展和诊治中的作用张鲁琳,刘明欣,谢俊霞,宋宁*青岛大学基础医学院生理学与病理生理学系,脑科学与疾病研究院,青岛266071摘要外泌体是一种直径在30~100nm的细胞外膜性囊泡,由真核生物体内的多种细胞产生,其内含有蛋白质、脂质、核酸以及和起源细胞相关的物质等。外泌 ...上海营养与健康研究所 本站小编 Free考研考试 2022-02-13