视觉训练对正常成年人大脑可塑性的影响：视知觉学习的发生和保持机制

在我们已有研究基础上，以ERP技术为主并结合fMRI技术，深入研究正常成年人视知觉学习相关脑活动变化的发生机制，以及它们分别在短期保持和长期保持中的作用。具体来说包括，观测知觉学习的长期存储机制是否发生在训练之后的休息阶段，进而探讨睡眠在知觉学习长期保持中的作用；将发生于一次训练内的快速学习的不同成分（例如，刺激驱动的感觉学习和任务引导的注意学习）分离，观察哪些成分可以短期保持，进而探讨注意在知觉学习的快速发生及其短期保持中的作用；对于可长期保持的慢速学习相关脑活动变化（高级额区皮层活动的减弱和低级感知皮层活动的增强）进行深入分析，揭示这两类长期稳定的大脑可塑性机制与自下而上的感觉信息处理和自上而下的注意调控机制之间的关系。我们的最终目标是，建立和完善视知觉学习的发生和保持机制模型，深入理解知觉学习是如何通过短期记忆巩固为长期记忆，从而体现视觉训练对于成熟大脑可塑性的影响。

本项目主要结合行为和事件相关电位（ERP）研究方法深入探讨视觉训练对于正常青年大脑可塑性的影响。我们已建立了一套适合研究视知觉学习的发生和保持机制的研究范式，开展了一系列行为和ERP实验。结果提示，（1）视觉学习的感知皮层长期存储机制（体现在N1振幅增强上）主要发生在训练之后的休息阶段；（2）快速视觉学习至少包括两个成分：刺激驱动的感觉适应和任务引导的注意学习，这两种效应具有不同的短期保持机制；任务引导的特征选择性注意学习可以部分解释行为学习效应的刺激特异性（3）连续几天的视觉搜索训练可以导致低级感知皮层活动增强，这种学习效应的发生取决于训练过程中的注意状态；然而，学习效应一旦产生之后，其表达将不再依赖于自上而下的注意调控，也不依赖于主观意识体验，并且可以长期保持。此外，我们的研究还初步提示，短期学习之后，非训练条件下的高级注意调控皮层可以代偿由于训练而导致的特异于训练条件的低级感知皮层活动变化，使得行为上表现出学习效应的迁移。结合以上发现和我们已发表的知觉学习模型（2010），我们提出了一个更新版本的知觉学习发生和保持机制模型。在本课题经费支持下，我们还利用ERP技术探讨了正常年轻人的选择性注意神经机制。结果表明，在经典的注意负载任务范式下，最早期视皮层信息加工过程不会受到任务难度的影响。. 知觉学习和选择性注意是认知心理学和认知神经科学的热点课题。我们的研究特色在于，（1）在国际上率先利用ERP技术系统地考察了快速学习和慢速学习，短期保持和长期保持，特异性和迁移性等知觉学习核心概念之间的关系，以及任务驱动注意和刺激重复适应在其中的作用；（2）通过严谨的实验设计和数据分析，对近年来关于“选择性注意可以改变人类初级视皮层早期加工”这一观点提出了有力质疑。. 我们的部分研究成果已发表在Human Brain Mapping和Vision Research等国际知名SCI学术期刊，并且在国际著名会议（包括心理生理学研究协会年会，人脑成像组织年会，亚太视觉会议）上进行了报道；部分成果正在JEP：HPP，Psychophysiology等学术期刊的审稿过程中；更重要的成果需要进一步整理深入。. 通过视觉训练重塑大脑，改善脑功能日益被人们所重视。我们的研究不仅对知觉学习和注意理论的建设有重要意义，而且可以为日常训练模式的建立提供指导，具有实用价值。