在許多方面，眼睛的功能就像一臺(tái)相機(jī)，視網(wǎng)膜就像是攝影膠片（或數(shù)碼相機(jī)中的CCD）。然而如果沒(méi)有大腦，實(shí)際上什么也看不到，據(jù)悉，大腦通過(guò)視神經(jīng)接收來(lái)自眼睛的視覺(jué)信號(hào)。
資料圖
大腦會(huì)接收、整合和處理從視網(wǎng)膜傳來(lái)的視覺(jué)信息的主要皮質(zhì)區(qū)域被稱為視覺(jué)皮質(zhì)。它位于初級(jí)大腦皮層的枕葉、大腦的最后部。視覺(jué)皮層根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)分為五個(gè)不同的區(qū)域（V1至V5），其中V1是初級(jí)視覺(jué)皮層。
現(xiàn)在，一個(gè)神經(jīng)科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)，我們的初級(jí)視覺(jué)皮層的大小以及我們?cè)谝曈X(jué)空間的某些位置專門(mén)用于處理視覺(jué)信息的腦組織的數(shù)量可以預(yù)測(cè)我們的視力如何。相關(guān)研究報(bào)告已于今日發(fā)表在《自然通訊》上，其揭示了大腦結(jié)構(gòu)和行為之間的一個(gè)新聯(lián)系。
“我們發(fā)現(xiàn)，我們可以根據(jù)一個(gè)人的初級(jí)視覺(jué)皮層的獨(dú)特結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)測(cè)他的視力如何，”這項(xiàng)研究的論文第一作者、紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心和心理學(xué)系的博士后研究員Marc Himmelberg解釋稱，“通過(guò)顯示人類視覺(jué)大腦結(jié)構(gòu)的個(gè)體差異與視覺(jué)功能的變化有關(guān)，我們可以更好地理解人們?nèi)绾胃兄麄兊囊曈X(jué)環(huán)境并與之互動(dòng)的差異的基礎(chǔ)?！?/p>
就像指紋一樣，每個(gè)人大腦表面的凸起和凹槽是獨(dú)一無(wú)二的。然而這些差異的意義并沒(méi)有被完全理解，尤其是當(dāng)涉及到它們對(duì)行為的影響時(shí)，比如我們視覺(jué)能力的區(qū)別。
在發(fā)表于《自然通訊》的研究中，Himmelberg和他的合著者、紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心和心理學(xué)系的教授Jonathan Winawer和Marisa Carrasco試圖闡明這些大腦特征跟我們?nèi)绾斡^察的關(guān)系。
初級(jí)視覺(jué)皮層(V1)被排列成一張從眼睛投射出來(lái)的圖像地圖。但像許多種類的地圖一樣，它是扭曲的，圖像的某些部分跟其他部分相比被放大。
Winawer解說(shuō)道：“想想紐約市的地鐵地圖，它使斯塔滕島看起來(lái)比曼哈頓小。該地圖保持了一定程度的準(zhǔn)確性，但它放大了可能具有更廣泛興趣的區(qū)域。同樣地，V1將我們看到的圖像中心--即我們的眼睛所固定的地方--相對(duì)于周邊地區(qū)放大?！?/p>
據(jù)了解，這是因?yàn)閂1有更多的組織專門(mén)用于我們視野的中心。同樣地，V1也會(huì)放大我們眼睛固定的位置的左邊和右邊，相對(duì)于上面或下面的位置，這也是皮質(zhì)組織排列的差異性引起的。
通過(guò)利用功能性磁共振成像(fMRI)，科學(xué)家們繪制了二十多個(gè)人的初級(jí)視覺(jué)皮層(V1)的大小。研究人員還測(cè)量了這些人專門(mén)用于處理來(lái)自他們視野中不同位置的視覺(jué)信息的V1組織的數(shù)量--這些位置在固定的左邊、右邊、上面和下面。
這些參與者還進(jìn)行了一項(xiàng)任務(wù)，以此來(lái)評(píng)估他們?cè)谝曇爸懈鶹1測(cè)量相同位置的視覺(jué)質(zhì)量。參與者對(duì)電腦屏幕上顯示的圖案方向進(jìn)行辨別，這些圖案被用來(lái)衡量“對(duì)比敏感度”或?qū)D像進(jìn)行區(qū)分的能力。
研究結(jié)果顯示，V1表面積的差異可以預(yù)測(cè)人們的對(duì)比敏感度的測(cè)量。首先，V1面積大的人比V1面積小的人擁有更好的整體對(duì)比敏感度（最大的表面積是1776平方毫米，最小的是832平方毫米）。第二，V1有更多的皮質(zhì)組織來(lái)處理他們視野中某一特定區(qū)域的視覺(jué)信息的人，相對(duì)于那些在同一區(qū)域有較少皮質(zhì)組織的人，在該區(qū)域有更高的對(duì)比度敏感性。第三，在所有參與者中，在一個(gè)特定的位置（如左邊）比在另一個(gè)跟固定點(diǎn)等距離的位置（如上面）擁有更高的對(duì)比敏感度，其分別對(duì)應(yīng)著有更多或更少皮質(zhì)組織的區(qū)域。
Carrasco總結(jié)道：“總之，專門(mén)用于編碼特定位置的V1表面區(qū)域越多，該位置的視覺(jué)效果就越好。我們的發(fā)現(xiàn)表明，視覺(jué)感知的差異與大腦初級(jí)視覺(jué)皮層結(jié)構(gòu)的差異密不可分?！?/p>
