神经科学家发现了视觉背后更好的新影响因素

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大脑会接收、整合和处理从视网膜传来的视觉信息的主要皮质区域被称为视觉皮质。它位于初级大脑皮层的枕叶、大脑的最后部。视觉皮层根据功能和结构分为五个不同的区域（V1至V5），其中V1是初级视觉皮层。

现在，一个神经科学家小组发现，我们的初级视觉皮层的大小以及我们在视觉空间的某些位置专门用于处理视觉信息的脑组织的数量可以预测我们的视力如何。相关研究报告已于今日发表在《自然通讯》上，其揭示了大脑结构和行为之间的一个新联系。

“我们发现，我们可以根据一个人的初级视觉皮层的独特结构来预测他的视力如何，”这项研究的论文第一作者、纽约大学神经科学中心和心理学系的博士后研究员Marc Himmelberg解释称，“通过显示人类视觉大脑结构的个体差异与视觉功能的变化有关，我们可以更好地理解人们如何感知他们的视觉环境并与之互动的差异的基础。”

就像指纹一样，每个人大脑表面的凸起和凹槽是独一无二的。然而这些差异的意义并没有被完全理解，尤其是当涉及到它们对行为的影响时，比如我们视觉能力的区别。

在发表于《自然通讯》的研究中，Himmelberg和他的合著者、纽约大学神经科学中心和心理学系的教授Jonathan Winawer和Marisa Carrasco试图阐明这些大脑特征跟我们如何观察的关系。

初级视觉皮层(V1)被排列成一张从眼睛投射出来的图像地图。但像许多种类的地图一样，它是扭曲的，图像的某些部分跟其他部分相比被放大。

Winawer解说道：“想想纽约市的地铁地图，它使斯塔滕岛看起来比曼哈顿小。该地图保持了一定程度的准确性，但它放大了可能具有更广泛兴趣的区域。同样地，V1将我们看到的图像中心--即我们的眼睛所固定的地方--相对于周边地区放大。”

据了解，这是因为V1有更多的组织专门用于我们视野的中心。同样地，V1也会放大我们眼睛固定的位置的左边和右边，相对于上面或下面的位置，这也是皮质组织排列的差异性引起的。

通过利用功能性磁共振成像(fMRI)，科学家们绘制了二十多个人的初级视觉皮层(V1)的大小。研究人员还测量了这些人专门用于处理来自他们视野中不同位置的视觉信息的V1组织的数量--这些位置在固定的左边、右边、上面和下面。

这些参与者还进行了一项任务，以此来评估他们在视野中跟V1测量相同位置的视觉质量。参与者对电脑屏幕上显示的图案方向进行辨别，这些图案被用来衡量“对比敏感度”或对图像进行区分的能力。

研究结果显示，V1表面积的差异可以预测人们的对比敏感度的测量。首先，V1面积大的人比V1面积小的人拥有更好的整体对比敏感度（最大的表面积是1776平方毫米，最小的是832平方毫米）。第二，V1有更多的皮质组织来处理他们视野中某一特定区域的视觉信息的人，相对于那些在同一区域有较少皮质组织的人，在该区域有更高的对比度敏感性。第三，在所有参与者中，在一个特定的位置（如左边）比在另一个跟固定点等距离的位置（如上面）拥有更高的对比敏感度，其分别对应着有更多或更少皮质组织的区域。

Carrasco总结道：“总之，专门用于编码特定位置的V1表面区域越多，该位置的视觉效果就越好。我们的发现表明，视觉感知的差异与大脑初级视觉皮层结构的差异密不可分。”