编辑推荐：
来自北京大学，北京大学-清华大学生命科学联合中心等处的研究人员近期发布文章，系统地综述拥挤效应的研究进展, 包括其特性、现有的理论假设、计算模型、可能涉及的大脑区域以及近年来利用知觉学习消除拥挤效应的一些工作, 最后对该领域的未来发展给出建议。
生物通“核心刊物”迎来了新期刊：科学通报，中国科学C辑:生命科学，这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的，我国学术期刊中的知名品牌，被国内外各主要检索系统收录，如国内的《中国科学论文与引文数据库》（CSTPCD）、《中国科学引文数据库》（CSCD）等；美国的SCI、CA、EI，英国的SA，日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容，生物通将展开详细推荐，欢迎读者共同参与……
生物通报道：当出现在边缘视野的一个物体被周围其他物体包围时, 视觉系统对它的识别会很困难, 这种现象叫做视觉拥挤效应. 研究拥挤效应既有利于理解人类进行客体识别的过程,也对治疗黄斑变性、弱视和阅读障碍等视觉病变有显著的临床意义。
来自北京大学，北京大学-清华大学生命科学联合中心等处的研究人员近期发布文章，系统地综述拥挤效应的研究进展, 包括其特性、现有的理论假设、计算模型、可能涉及的大脑区域以及近年来利用知觉学习消除拥挤效应的一些工作, 最后对该领域的未来发展给出建议。
当一个物体被其他物体包围时, 对该物体的识别会受到周围物体的影响, 这种现象被称为拥挤效应(crowding). 视觉拥挤效应是客体识别的一个重要障碍. 对普通人来说, 周边视野更容易受拥挤效应的影响, 而中央视野则基本不受影响; 但对于弱视病人, 物体出现在中央视野时拥挤效应也会很强. 早在 1923 年, Korte 就生动地描述了拥挤现象: “就像单词的两边有一种压力使它被压缩了, 然后更加显著的或者占主导地位的字母得以保存, 并‘压扁’了那些不太显著的出现在中间的字母”。
拥挤效应能激起很多科学家研究兴趣的主要原因是拥挤效应在日常生活中非常常见. 自然情景中物体很少单独出现, 在物体的周围总伴随着相似或不同的物体, 视觉系统对单个物体的知觉难免不受到周围客体的影响. 从视觉科学研究的趋势看, 现在的视觉研究重点已经从以往研究大脑对单一物体的加工转向研究多个物体同时呈现时大脑的处理机 制, 而拥挤效应作为多个物体同时出现时的一种典型效应自然引起更多的关注.
另外, 一些研究表明, 拥挤效应和黄斑病变、弱视、阅读速度及阅读障碍有关. 研究拥挤效应有利于了解阅读障碍的原因及治疗.
在这篇文章中，研究人员系统地综述拥挤效应的研究进展, 包括其特性、现有的理论假设、计算模型、可能涉及的大脑区域以及近年来利用知觉学习消除拥挤效应的一些工作, 最后对该领域的未来发展给出建议. 而且指出尽管在这个领域已经获得了丰富的成果, 但在许多问题上仍有争议, 未来还需要更为巧妙的设计和精确的技术进一步解决这些问题。
虽然经过几十年的研究拥挤效应的神经机制已经越来越清楚, 但由于目前研究多采用字母或光栅为研究对象, 对于更复杂的刺激类型, 如面孔、生物运动、光栅的运动方向、语义以及情绪、符号等的研究还比较少。
既然拥挤效应可以发生在面孔信息、运动信息、语义信息、情绪信息和符号朝向信息被提取之后, 这说明它发生的皮层位置特异于刺激类型, 是多水平多通道的. 因此, 未来的拥挤效应研究应该侧重高级视觉刺激, 如形状、面孔、运动、语义、情绪等. 例如, 本实验室
以光栅为刺激, 发现拥挤效应发生在 V1 且受注意调节, 而知觉学习可能优化了注意的选择机制, 减弱了早期视觉皮层刺激之间的抑制作用, 从而减弱了拥挤效应. 但对于其他刺激, 情况是否仍然如此还有待研究.
除此之外, 还有很多非常有吸引力的问题需要更进一步的工作, 例如:
(ⅰ) 对于不同类型的刺激(如一阶或二阶, 物体整体或部分), 离心率及相互距离对拥挤效应的影响是相同的吗? (ⅱ) 拥挤效应是否对某些认知活动有益? 或者是否可以通过训练使得拥挤效应对认知活动有益? (ⅲ) 拥挤效应是否可以通过训练而减弱, 从而改善阅读速度, 或帮助弱视、斜视病人? (ⅳ) 如果拥挤效应发生于多通道, 一种通道的线索是否可以减弱另一通道的拥挤效应? (ⅴ) 拥挤效应的发育进程, 以及在成年后整个生命过程中是如何变化的?
另外, 目前该领域来自神经科学的证据仍然很少, 以后的研究除了利用事件相关电位(ERPs)和磁共振成像(fMRI)等研究手段外, 还可以结合经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)对拥挤效应的神经机制进行深入探讨. 总而言之, 作为客体识别的一个瓶颈, 更充分地认识拥挤效应对于众多领域都将具有十分重要的意义。（生物通：万纹）
原文检索：
范真知, 方方, 陈娟. 视觉拥挤效应的神经机制. 中国科学: 生命科学, 2014, 44: 450–462
Fan Z Z, Fang F, Chen J. Neural mechanisms of visual crowding effect. SCIENTIA SINICA Vitae, 2014, 44: 450–462, doi: 10.1360/0520
生物通微信公众号
生物通 版权所有
