研究揭示注意和意识对皮层下通路碰撞检测差异化影响

检测迫近的威胁对生物生存至关重要。此前研究表明，昆虫、鱼类、鸟类、啮齿类动物及人类的大脑中均存在检测迫近物体的神经元或神经环路，但学界对这些神经机制如何受注意与意识等高级认知功能调控尚不明晰。

日前，中国科学院生物物理研究所结合高分辨率功能磁共振成像与行为实验，以健康成人和皮层偏盲病人为研究对象，揭示了注意和意识对皮层下通路碰撞检测的差异化影响。

研究发现，在注意状态下，健康个体能够准确分辨迫近物体的碰撞轨迹，且上视野敏感性高于下视野。功能磁共振成像结果显示，当受试者注意迫近物体时，上丘浅层、二叠体旁核及杏仁核中央内侧部对来自上视野的碰撞轨迹表现出显著敏感性，且上丘与二叠体旁核之间存在强功能连接；而在非注意状态下，这种碰撞敏感性消失。皮层偏盲病人实验结果进一步证实，在视野盲区（无意识状态）下，上丘—丘脑枕、上丘—腹侧被盖区通路存在显著功能连接，而上丘—二叠体旁核通路的连接强度显著减弱。

上述结果表明，人脑皮层下通路在碰撞威胁检测中存在依赖注意和意识状态的分工机制：上丘—二叠体旁核通路受注意调控，以实现精确检测碰撞轨迹，而上丘—丘脑枕和上丘—腹侧被盖区通路负责无意识状态下的自动检测迫近威胁。

相关研究成果发表在《影像神经科学》（Imaging Neuroscience）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、湖南省等的支持。

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    健康成人的上丘—二叠体旁核通路在注意条件下检测碰撞轨迹；皮层偏盲病人的上丘—丘脑枕和上丘—腹侧被盖区通路在无意识状态下自动检测迫近物体。