视觉意识的节律化调控及其脑机制

While essential to understanding the origin of the human mind，unraveling the brain mechanisms of consciousness remains one of the greatest challenges in cognitive neuroscience. In the current project, we focus on one key aspect of human consciousness —— visual awareness, and propose a series of behavioral and EEG/MEG studies to address two fundamental questions: 1) whether the inherent dynamics of visual awareness can be regulated by temporal regularities, especially rhythmicity in sensory information; 2) the cognitive and neural mechanisms underlying such regulatory effect, with special emphasis on the role of neural entrainment, a process that allows the modulation of neural oscillations through rhythmic stimulation. Findings from these studies will hopefully help to elucidate the basic temporal properties of visual awareness, as well as shed light on how the human brain sustains and regulates the dynamics of conscious perception. In addition, they may pave the way for using rhythmic information as an instrument for regulating conscious perception in clinical practice.

揭示意识的心理过程及神经机制是认知科学、乃至整个脑科学领域的核心目标，然而受限于研究对象的复杂性，它也是当今科学界所面临的最困难的挑战之一。本项目以视觉意识为突破口，借助行为学方法及EEG、MEG等技术，通过一系列研究系统地考察两个关键的科学问题：1）视觉意识固有的动态特性能否被外界节律信息调制；2）维持和调制视觉意识动态特性的认知及神经机制(着重阐明神经振荡-外界节律同步化现象在其中的作用)。这些研究有助于我们深入了解人类意识的基本时间特性，揭示其与脑节律的关联，同时也有望为视觉意识的动态调控及其在临床上的潜在应用提供可靠的科学依据。

揭示意识的心理过程及神经机制是认知科学、乃至整个脑科学领域的核心目标。本项目以视觉意识为突破口，着重考察了两个关键的科学问题：1）视觉意识固有的动态特性能否被外界节律信息调制；2）维持和调制视觉意识动态特性的认知及神经机制。借助行为学方法及EEG、MEG等技术，我们完成了一系列研究，结果表明外界信息中包含的节律结构可以调制视觉意识固有的动态特性，具体表现为注意瞬脱、两可知觉、双眼竞争等任务中知觉行为的改变。在神经层面，上述过程主要由大脑神经振荡对外界信息节律结构的同步化追踪响应、以及神经信号的跨频耦合现象介导。此外，上述机制具有一定的普适性，表现为不同水平（如：知觉、语义、生物性显著）及来自不同通道（如：听觉、视觉）的节律刺激均对视觉意识（及相关脑活动）产生了显著的调制作用。这些研究强调了基于信息时间结构的节律化调控在视觉意识中的广泛作用，揭示了神经振荡如何维持和调控有意识知觉的机制。同时，它们也为视觉意识的动态调控在临床上的潜在应用提供了有力的科学依据。