高空間頻率處的對比度知覺學習改善貓視功能的神經(jīng)機制.pdf

1、不斷地訓練會提高被試在訓練任務(wù)中的表現(xiàn)，且這種提高可以被保持一段時間，這被稱為知覺學習。其實，知覺學習的效果并不僅僅局限于被訓練的任務(wù)中，還可以傳遞到別的任務(wù)上。在高頻處進行對比度的知覺學習不僅可以提高訓練眼的對比敏感度，還能使其視力得到顯著的提升。毫無疑問，這為提高成人視力提供了一條可能的潛在途徑，但是對比度訓練為什么可以提高視力，其中的神經(jīng)基礎(chǔ)是什么我們尚不清楚。針對這一問題，我們使用方位辨別任務(wù)對四只正常成年貓進行了高空間頻率處的

2、對比度訓練，并在心理物理和電生理兩個層面上對這種知覺學習的神經(jīng)機制進行了研究。
　　在行為學水平上，我們發(fā)現(xiàn)訓練顯著地提升了訓練眼在訓練頻率處的對比敏感度，并且提高了其在視銳度任務(wù)中的表現(xiàn)。訓練效果也傳遞到了非訓練眼，非訓練眼的視銳度也出現(xiàn)了顯著的提高。通過檢查訓練貓在訓練前后不同噪音水平下閾值的變化情況，我們進一步發(fā)現(xiàn)，訓練后行為學表現(xiàn)的提升是由于視覺神經(jīng)系統(tǒng)的信號檢測效率得到了顯著的提高，而不是來源于其內(nèi)部噪音的降低。

3、　　接著在生理學水平上，我們比較了三只訓練貓和四只正常貓的初級視皮層（17區(qū)）神經(jīng)元的對比敏感度以及空間頻率(SF)反應(yīng)特性。結(jié)果顯示，訓練并沒有提高神經(jīng)元的對比敏感度特性，而是顯著地改變了神經(jīng)元的空間頻率調(diào)諧特性。具體來說，訓練組17區(qū)的神經(jīng)元顯示出了更高的最優(yōu)空間頻率(OSF)以及更強的信噪比(SNR)。并且，與行為學的提高相對應(yīng)的是，這些神經(jīng)元空間頻率的調(diào)諧改變也顯示出了一定的空間頻率特異性和眼特異性。另外，對于17區(qū)的單眼細胞，

4、我們進一步比較了通過訓練眼和非訓練眼記錄到的OSF和SNR，發(fā)現(xiàn)兩眼間并無任何顯著差異，這表明訓練后17區(qū)神經(jīng)元空間頻率調(diào)諧特性發(fā)生的變化并不是發(fā)生在雙眼融合之前。
　　最后，通過對行為學和電生理結(jié)果的比較分析，我們發(fā)現(xiàn)，無論是神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率，還是信噪比的提升幅度，都與行為學上視銳度的提高幅度是顯著相關(guān)的。這個結(jié)果提示我們，在高頻處進行的對比度訓練很有可能是通過改變訓練貓17區(qū)神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率表征，提高神經(jīng)元的信噪比，造