在許多方面，眼睛的功能就像一臺相機，視網(wǎng)膜就像是攝影膠片（或數(shù)碼相機中的CCD）。然而如果沒有大腦，實際上什么也看不到，據(jù)悉，大腦通過視神經(jīng)接收來自眼睛的視覺信號。
資料圖
大腦會接收、整合和處理從視網(wǎng)膜傳來的視覺信息的主要皮質(zhì)區(qū)域被稱為視覺皮質(zhì)。它位于初級大腦皮層的枕葉、大腦的最后部。視覺皮層根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)分為五個不同的區(qū)域（V1至V5），其中V1是初級視覺皮層。
現(xiàn)在，一個神經(jīng)科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)，我們的初級視覺皮層的大小以及我們在視覺空間的某些位置專門用于處理視覺信息的腦組織的數(shù)量可以預(yù)測我們的視力如何。相關(guān)研究報告已于今日發(fā)表在《自然通訊》上，其揭示了大腦結(jié)構(gòu)和行為之間的一個新聯(lián)系。
“我們發(fā)現(xiàn)，我們可以根據(jù)一個人的初級視覺皮層的獨特結(jié)構(gòu)來預(yù)測他的視力如何，”這項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，“通過顯示人類視覺大腦結(jié)構(gòu)的個體差異與視覺功能的變化有關(guān)，我們可以更好地理解人們?nèi)绾胃兄麄兊囊曈X環(huán)境并與之互動的差異的基礎(chǔ)?！?/p>
就像指紋一樣，每個人大腦表面的凸起和凹槽是獨一無二的。然而這些差異的意義并沒有被完全理解，尤其是當涉及到它們對行為的影響時，比如我們視覺能力的區(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。
初級視覺皮層(V1)被排列成一張從眼睛投射出來的圖像地圖。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解說道：“想想紐約市的地鐵地圖，它使斯塔滕島看起來比曼哈頓小。該地圖保持了一定程度的準確性，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--相對于周邊地區(qū)放大。”
據(jù)了解，這是因為V1有更多的組織專門用于我們視野的中心。同樣地，V1也會放大我們眼睛固定的位置的左邊和右邊，相對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。
通過利用功能性磁共振成像(fMRI)，科學(xué)家們繪制了二十多個人的初級視覺皮層(V1)的大小。研究人員還測量了這些人專門用于處理來自他們視野中不同位置的視覺信息的V1組織的數(shù)量--這些位置在固定的左邊、右邊、上面和下面。
這些參與者還進行了一項任務(wù)，以此來評估他們在視野中跟V1測量相同位置的視覺質(zhì)量。參與者對電腦屏幕上顯示的圖案方向進行辨別，這些圖案被用來衡量“對比敏感度”或?qū)D像進行區(qū)分的能力。
研究結(jié)果顯示，V1表面積的差異可以預(yù)測人們的對比敏感度的測量。首先，V1面積大的人比V1面積小的人擁有更好的整體對比敏感度（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)組織來處理他們視野中某一特定區(qū)域的視覺信息的人，相對于那些在同一區(qū)域有較少皮質(zhì)組織的人，在該區(qū)域有更高的對比度敏感性。第三，在所有參與者中，在一個特定的位置（如左邊）比在另一個跟固定點等距離的位置（如上面）擁有更高的對比敏感度，其分別對應(yīng)著有更多或更少皮質(zhì)組織的區(qū)域。
Carrasco總結(jié)道：“總之，專門用于編碼特定位置的V1表面區(qū)域越多，該位置的視覺效果就越好。我們的發(fā)現(xiàn)表明，視覺感知的差異與大腦初級視覺皮層結(jié)構(gòu)的差異密不可分。”
