研究阐明注意转移过程中知觉敏感性主动变化机制

大脑感知并非被动过程。神经系统驱动身体与外部世界交互，同时改变外部世界投射到感觉器官上的信号。转头或扫视会在视网膜上引发剧烈的光流变化；发声则会有强烈的声音信号冲击听觉系统。大脑能够依据自身行为输出实时调整感知系统，主动抵消扰动，维持稳定连贯的知觉。

我们与外部世界的交互不仅发生在外显的运动层面，也可以发生在认知系统的内部空间。以多物体场景为例，当视觉信息投射进大脑后，注意机制可以在内部表征空间中选择性地增强某个物体的神经信号，并在不同物体之间快速转移。这种内隐的注意转移与眼球扫视在功能上颇为相似，那么它是否也同样伴随着神经系统对感知敏感性的主动调节？

近日，中国科学院生物物理研究所团队揭示了大脑在注意转移过程中主动抑制视觉敏感性的新机制。研究过程需要解决两个问题。一是在缺乏外部运动信号的情况下，如何精确定位注意转移这一短暂的时间窗口；二是如何在不干扰注意进程的前提下，准确测量视觉敏感度。针对第一个问题，研究借助注意振荡机制，在时间维度上密集测量注意状态、刻画注意的空间转移规律，最终在毫秒尺度上预测注意转移的发生时刻。针对第二个问题，研究在不同时间点插入与任务无关的探测刺激，并利用眼动仪和脑磁图记录刺激诱发的瞳孔反应与神经信号，从而“被动”测量视觉系统敏感度的变化。

研究证实，大脑会在注意转移的时间窗口内主动降低视觉敏感性。不同于眼动抑制，这种主动抑制发生在顶叶等高级皮层，可能内嵌于注意神经网络的运作机制之中。这提示，对外部世界的“主动”感知，或是大脑不同层级认知系统的共有特性。

相关研究成果在线发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

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基于瞳孔测量和注意振荡范式探究不同注意状态下的视觉敏感性变化