大小错觉是研究意识的重要途径。已有研究发现早期视觉皮层和高级视觉区域均参与大小错觉加工,但是对于脑区之间如何相互作用来产生大小错觉仍不清楚。脑与认知神经科学研究中心陈丽红研究组采用功能磁共振成像(fMRI)和动态因果模型(DCM)分析方法为此开展了一项实证研究。
研究采用经典的Ebbinghaus错觉图形,通过操纵被试的注意焦点来产生大小错觉效应。行为结果表明,当注意焦点停留在小诱导圆附近时,被试高估目标圆的大小;当注意焦点停留在大诱导圆附近时,被试则低估目标圆的大小。fMRI结果表明,外纹状皮层(extrastriate cortex)的神经活动与大小错觉效应有关,表现为看起来更大的目标圆在外纹状皮层引发了更大更强的神经活动。DCM分析结果进一步表明,大小错觉效应增强了楔前叶到外纹状皮层的反馈连接强度。

本研究揭示了Ebbinghaus错觉产生的神经机制,即大小错觉效应表征在外纹状皮层,并且依赖于右侧顶叶到枕叶的反馈投射。研究结果支持自上而下的信号在意识产生中的重要作用。
该研究为陈丽红副教授和意大利特伦托大学(University of Trento)Sperandio副教授的合作研究。该研究得到国家自然科学基金、辽宁省教育厅基本科研面上项目和辽宁省“兴辽英才计划”项目的支持。成果已在线发表于Brain Communications。
论文信息:
Chen, L.*, Wu, B., Yu, H., & Sperandio, I.*(2024). Network dynamics underlying alterations in apparent object size. Brain Communications, 6(1), fcae006. doi: 10.1093/braincomms/fcae006
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Wu, B., Feng, B., Han, X.,Chen, L.*, & Luo, W.*(2023). Intrinsic excitability of human right parietal cortex shapes the experienced visual size illusions. Cerebral Cortex, 33, 6345-6353. doi: 10.1093/cercor/bhac508
Chen, L.*, Xu, Q., Shen, L., Yuan, T., Wang, Y., Zhou, W., & Jiang, Y.*(2022). Distinct contributions of genes and environment to visual size illusion and the underlying neural me chanism. Cerebral Cortex, 32(5), 1014-1023. doi:10.1093/cercor/bhab262