远近空间中双闪光错觉听觉主导效应的神经机制

Although the human brain faces information from multi-sensory channels at all times, it does not give equal weight to the information in each sensory channel, which in some cases causes the auditory information to be prioritized to dominate the information from other sensory channels. Double flash illusion is an auditory dominance effect in multi-sensory integration. One of the key issues to the existing research on double flash illusion is that the depth of distance of the different sensory channels information from the observer. This project will combine the virtual reality (VR) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) to construct a virtual three-dimensional (3D) multi-sensory world, and creatively extend the Double flash illusion effect to 3D space. According to the neural mechanisms of double flash illusion effect, we explore to solve two problems: What happens to the double flash illusion effect when the audiovisual information is located in the far/near or near/far space? And the neural mechanisms of double flash illusion effect in the near and far spaces? This project will extend the double flash illusion effect from two-dimensional (2D) plane to 3D space, which provides empirical evidences for the multi-sensory integration in 3D space, and also has some realistic ecological significance.

尽管人脑时刻面临来自多个感觉通道的信息，但其并不是给予每个感觉通道中信息相等的权重，这就会导致在某些情况下听觉信息被优先加工从而主导其他感觉通道。双闪光错觉(double flash illusion)是一种听觉占主导性的多感觉整合现象。对双闪光错觉效应现有研究共同忽略的一个关键问题是：不同感觉通道信息距离观察者的深度距离。本项目将结合虚拟现实(VR)技术与功能性磁共振成像(fMRI)技术，构建三维多感觉世界，开创性地将双闪光错觉效应的研究扩展到三维空间，围绕经典双闪光错觉效应的神经机制，拟解决两个问题：(1) 当视/听信息位于远近/近远空间时，双闪光错觉效应会产生怎样的变化？(2) 远近空间中双闪光错觉效应的神经机制是什么？本项目将双闪光错觉听觉主导效应由二维平面扩展到三维空间，为三维空间多感觉整合领域相关研究提供了实证性证据，同时也具有一定的现实生态意义。

尽管人脑时刻面临来自多个感觉通道的信息，但其并不是给予每个感觉通道中信息相等的权重，这就会导致在某些情况下听觉信息被优先加工从而主导其他感觉通道。双闪光错觉(double flash illusion)是一种听觉占主导性的多感觉整合现象。本研究采用Shams 等人的经典实验范式(Shams et al., 2000, 2002)，通过行为学和脑成像技术，考察多感觉整合中双闪光错觉听觉主导效应的机制，本项目一方面考察这种听觉主导效应的影响因素。结果发现，基于通道的内源性注意和认知期望可以影响双闪光错觉，进一步证实了双闪光错觉会受到自上而下因素的影响；另一方面也将这种听觉主导效应由二维平面扩展到三维场景的远近空间，即当视/听刺激置于三维空间中的不同深度位置(即近处空间或远处空间)上时，双闪光错觉听觉主导效应的机制的变化。结果发现，在近空间和远空间都存在显著的双闪光错觉听觉主导效应，但在远处空间中显著增强。此外，为了更进一步地探究双闪光错觉的年龄效应，进一步将老年人群体和年轻人群体的双闪光错觉量与全脑的静息态低频振幅进行相关分析，考察老年人群体双闪光错觉与大脑静息状态自发活动区域的关系。结果发现，老年人双闪光错觉增大。并且老年人的错觉量与内侧前额叶皮层的自发活动呈显著正相关。研究表明了老年人双闪光错觉量增大的原因与大脑中多个脑区的静息态自发活动存在关系。本项目进一方面扩展了自上而下的因素对双闪光错觉听觉主导效应的影响，另一方面将双闪光错觉听觉主导效应由二维平面扩展到三维空间。研究既为三维空间多感觉整合领域相关研究提供了实证性证据，同时也进一步地扩展了双闪光错觉听觉主导效应的神经机制，具有一定的理论和现实生态意义。