人类视觉皮层时间特征捆绑的神经极限
Neural limits of temporal feature binding in human visual cortex
颜色与朝向分处不同位置时，捆绑速度比同一位置慢一个数量级，其皮层机制尚不清楚。研究先让 120 名被试完成阶梯实验确定各自可辨别颜色朝向配对的交替频率范围，再对其中 45 人做脑磁图记录并用源定位追踪早期视觉皮层与腹侧纹外皮层的活动。结果显示每次交替诱发从早期视觉皮层到 V4/VO 再返回早期视觉皮层的快速回返，回返峰值潜伏期约 120 毫秒且不随交替频率改变，当交替时间短于该潜伏期时成绩落入随机水平；对照实验中忽略刺激时该回返幅度约为执行捆绑任务时的 60%。
用脑磁图源定位追踪颜色与朝向交替刺激在早期视觉皮层的快速前馈与回返活动，120 人行为阶梯实验加 45 人脑磁图记录，回返峰值潜伏期决定捆绑成败。
人类能够以惊人的速度追踪物体颜色与朝向（CO）的变化。然而，在空间上分离这些特征会使这一速度降低一个数量级——这是特征绑定的一个时间限制，目前对其了解甚少。在此，我们通过高时间分辨率的皮层源定位，研究了颜色与朝向以不同频率交替的 CO 配对所诱发的磁场反应的潜在机制。我们发现：（1）绑定需要 V1/V2 中活动的快速递归调制（约 120 ms），其潜伏期与交替频率无关。（2）当交替频率过高，以致递归过程无法在单次交替内完成时，表现降至随机水平。（3）CO 绑定本身由基于颜色的注意所介导，注意会逐渐偏向包含被注意颜色的重复出现的 CO 组合。这些观察共同表明，跨空间的 CO 绑定依赖于早期视觉皮层中的快速递归加工，其时间限制由该过程完成所需的时间决定。绑定最终源于递归过程较慢且渐进的注意偏向，这种偏向在交替流中实现了一种频闪式的稳定性，从而能够无歧义地辨别正确的特征组合。
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来源：Nature Communications · nature.com