第十五章 一些实验
特定神经元对该位置上的视觉显示的响应,V4区的神经元对颜色更敏感。假设研究的神经元对具有一定朝向的红色棒有反应,而绿色的棒对它没有影响。(当然,此时V4区中未被研究的其他神经元,有些也会对绿色棒而不是红色棒有反应。)每次显示均包括两种颜色棒,一根红色的(对该神经元为有效刺激),而另一根为绿色(无效刺激)。二者均在神经元的感受野内。当猴子注意红色棒占据的位置时,神经元的发放与猴子不注意时相同,或者更高些。①然而,在那些猴子注意绿色棒的实验中,这个对红色敏感的神经元的发放降低了。因此,注意不仅仅是个心理学的概念。它的影响可以在神经元水平上观察到。当猴子注意某处时,对被注意刺激敏感的神经元发放会增强,而当猴子注意其他位置时,尽管眼睛的位置以及输入的视觉信息与上次完全相同,那个神经元的发放也会减弱。
他们这样描述所得的结果:
V4区的神经元……具有如此大的感受野,以致许多刺激都落入其中。人们也许期望这样的细胞的行为就反映了其感受野内所有刺激的特征。然而已经发现,当猴子将其注意局限在一个V4区……细胞的感受野的一个位置时,该细胞的反应首先由被注意位置上的刺激决定,就好像感受野围绕着注意到的刺激渐渐quot;收缩quot;一样。
由于理解它们并不容易,我就不详细描述他们的结果了。他们指出,关于注意的探照灯的简单理论似乎并不正确。要解释它们需要更复杂的机制,而这种机制尚未建立。丘脑是否参与了注意呢?作为quot;皮层的入口quot;,丘脑具有许多相当不同的区域,其中有些与视觉有关。从眼睛到皮层的主要通路需要经过侧膝体(terai Genicu1ate Nucleus,缩写为LGN)。侧膝体是丘脑的一部分(见第十章的描述)。(灵长类)其他丘脑视觉区位于称为quot;丘脑后结节quot;的区域。①它是一个大的丘脑核,比侧膝体显然要大得多。
贝塞斯塔的国立眼科研究所的戴维·李·罗宾逊(David Lee Robinson)和同事们在猴子的丘脑后结节的一部分做了大量实验。看来,引起丘脑后结节反应的特征依赖于它们来自视皮层的输入。而不是来自上丘。②
如果通过化学手段使丘脑后结节的一小块区域的抑制增强,猴子转移注意会更困难;相反,降低抑制将使转移变得容易。其他人进行的一些实验表明,丘脑后结节扮演的角色是抑制来自无关事件的输入。对三名丘脑损伤患者的研究表明他们形成注意有一定困难。对正常人的PEt扫描显示,当视觉任务分散注意力时,丘脑后结节的活动增强。这些干扰物使得被试用更多的注意来完成任务。所有这些结果(综述文章见参考文献13)有力地表明丘脑的这些部分与在视觉注意的多个方面密切相关。①
这里尚有广阔的领域可以从事进一步的工作。需要进一步更细致地研究上面提到的每个丘脑后结节区的准确连接。比如说,几个视网膜区域对应区的连接方式有何不同?我们能否更准确地了解丘脑后结节的每个特定部位如何影响注意,以及它如何与和它相关的各个皮层区域的神经元相互作用呢?进一步的实验工作应当能回答这些问题。(我在第十六章对关于丘脑后结节不同区域的一些推测性想法进行了讨论。)
我们从对丘脑的研究中得到了多少关于视觉觉知的神经机制的知识呢?既然注意对觉知是重要的,忽略它将是愚蠢的。为了揭示视觉的奥秘,我们不仅需要了解新皮层如何工作,而且还需要了解侧膝体和丘脑后结节。
有关的实验能否在人而不是猴子上做呢?这种实验的优点在于被试者可以口头报告他们的体验,而猴子则做不到。然而,出于伦理学原因,不太可能将