局部生物运动信息的自动化加工及其神经机制

The current project aims to investigate the processing of local .biological motion in the human brain using a combination of psychophysical and fMRI techniques. A series of experiments are proposed to address the following questions: 1) the automatic processing of local biological motion independent of global configuration 2）the attentional cueing effect of local biological motion in social interaction, and 3) the neural correlates of local biological motion processing. The findings from the current project will make two valuable contributions to the field of biological motion research. On the one hand, it confirms the role of local motion signals in biological motion perception. On the other hand, by disentangling biological significance from other confounding factors including the familiarity effect, it will substantially add to our understandings of the automatic processing of biological signals in the human visual system.

本项目拟采用心理物理学实验范式结合脑功能成像技术的研究方法，对由附着在头部和一些重要关节上的光点的运动所组成的生物运动信息，尤其是局部生物运动信息加工的特异性及其神经机制开展系统的认知神经科学研究。本项目将研究下述三个密切相关的问题：（1）生物运动中局部信息加工的特异性及其与整体信息的关系 、（2）局部生物运动信息作为社会线索的作用和（3）局部生物运动信息加工的神经机制。本项目的研究成果一方面对于理解人类视觉注意系统对生物运动信息加工中整体和局部信息的关系具有重要的科学意义，另一方面利用局部生物运动信息的生物特异性可以有效的分离其他生物信息（如面孔）普遍存在的熟悉性效应，深入考察生物信息在知觉加工中的自动化过程。本项目的成员已经在认知神经科学领域取得国际水平的研究成果，具备完成本项目所必需的实验条件，可以保证本项目的顺利实施。

人类具有很强的识别生物体运动信息的能力，甚至当运动信息仅是由附着在头部和一些重要关节上的光点的运动组成时，观察者对该信息检测和编码的优势依然存在。生物运动信息包括整体信息（整体的形状和运动）和局部信息（各个点的运动轨迹）。绝大部分研究强调整体信息在生物运动知觉中所起的作用，而对局部运动信息的研究则相对较少。本项目通过采用心理物理学实验范式(如中央线索范式的变式等)结合脑成像技术（如ERP等）的研究方法对生物运动信息，尤其是局部生物运动信息加工的特异性及其神经机制进行了系统的认知神经科学研究。本项目主要探究了以下三个密切相关的问题：（1）生物运动中局部信息加工的特异性及其与整体信息的关系 、（2）局部生物运动信息作为社会线索的作用和（3）局部生物运动信息加工的神经机制。主要得到以下研究结果：发现了局部生物运动信息作为社会线索的反射性注意定向效应；进一步的脑电研究发现了局部生物运动信息能在较早的时间窗口上诱发与被试主观注意无关的早期注意定向负波；以双生子群体为被试发现局部生物运动信息加工能力具有遗传性而生物运动形状信息加工能力则更多地受环境影响；以学龄前儿童为研究对象发现在学龄前儿童身上存在和成人类似的由生物运动信息导致的反射性注意定向效应，更重要的是该效应的发展表现出了从泛化到精细化的过程。本项目的研究成果一方面有助于我们深入理解生物运动信息加工中整体和局部的关系，另一方面通过利用局部生物运动信息的生物特异性可以有效的分离其他生物信息（如面孔）普遍存在的熟悉性效应，深入考察生物信息在知觉加工中的自动化过程。此外，这些研究成果为局部生物运动信息在社会认知障碍早期识别中的应用提供重要的实验依据，开辟了生物特异性和心理疾病早期识别的新领域，具有重要的理论意义和社会应用价值。