科学日报(2012年2月21日)——假如你在杂乱的桌子上寻找一件特别之物，例如一只黄色的铅笔，此时你的大脑是如何运作以使得你可以直观地看到目标？
卡内基梅隆大学的神经系统科学家带领一个小组首次研究了这一课题，即大脑的不同神经区域之间如何进行沟通，以确定视觉系统应该关注什么以及忽略什么。这一发现在视觉认知方面是一个重大发现，这将指引未来研究关注视觉及注意力缺损症。
这项发表于“神经科学杂志”的研究使用多种脑成像技术，显示了，视觉皮层和顶叶皮质如何通过脑白质连接向其他区域发送信息以准确选择你想看见的东西。
这项研究的主要作者，迪特里希学院人文和社会科学心理学博士后研究Adam S. Greenberg说道，“我们已经证明，注意力是一个过程，在这个过程中，有一个眼睛所见的视觉信息从大脑一个区域到其他区域的点对点映射。”
“随着越来越多的信息进入视觉世界，很难想象，在你确定所关注对象背后有一个完整的系统，”卡内基卡梅隆大学心理学教授，同时也是使用脑成像研究视觉感知系统的专家Marlene Behrmann说道，“这一机制表明，事实上你可以驾驭视觉系统——你可以以一种智能的、便捷的方式引导你的感官系统，进而指引你在世界上的行为。”
在这项研究中，研究小组针对五位成年人进行了两组实验。他们首先使用了几种不同的脑功能扫描以确定大脑中负责视觉处理和注意力的区域。第一个任务，要求参与者盯着屏幕中心的一个点，与此同时，在这个点周围环绕着另外六个刺激物。第二个任务，要求参与者逐次逐个关注刺激物。在这个过程中，研究人员扫描视觉皮层和顶叶皮质，接着，寻找不同区域之间的联系。
实验的第二部分，收集了大脑白质连接的结构数据，参与者不用进行任何任务，只要进行大脑扫描即可。接着，研究人员整合结构数据以及功能性实验数据，用以显示脑白质纤维如何追踪之前视觉皮层和顶叶皮质定位的区域。研究结果表明，白质连接是一种系统性的映射，即，有一种直接连接存在于视觉皮层相应视觉区域和顶叶皮质。
研究人员使用一种称为“扩散频谱成像”的技术，率先在卡耐基卡梅隆大学和匹兹堡大学生成脑白质连接纤维束。这种方法与高分辨率白质束成像相结合，向科学家提供了大脑区域之间连接的更佳估算值，同时还提高了传统白质束成像方法的精确度。
Behrmann说道，“与匹兹堡大学研究人员合作完成的工作，开发了一种最新的、精密的、尖端的方法。”
Greenberg说道，“我们知道训练极有可能可以改变白质，通过训练，过滤不相关或者不重要信息的能力将会提高。”
参与这项研究的其他研究人员包括：匹兹堡大学学习和发展研究中心的助理研究员Timothy Verstynen，加州大学圣地亚哥分校的心理学博士后Yu-Chin Ch，约翰斯·霍普金斯大学心理学和脑科学教授Steven Yantis，匹兹堡大学心理教授Walter Schneider。Greenberg, Behrmann, Verstynen和Schneider同样也是神经基础认知中心（CNBC）（卡耐基梅隆大学和匹兹堡大学专门研究神经机制及其对人类认知能力的影响联合项目）的成员。
该项目由国家健康研究所资助。
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