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根据大范围首先的拓扑知觉理论，视知觉的第一步是检测视觉刺激的拓扑特征。尤其是检测视觉刺激有“洞”还是“无洞”。 “洞”是一个特殊的拓扑特征，在意识状态下，视觉过程的早期，脑对洞的检测就像对基本特征的检测一样，比起对其它特征的检测都快速。电生理研究表明，在猕猴颞叶腹侧部，有些神经元特异性地对洞的视觉刺激敏感，其潜伏期相当之短。但经典皮层通路对洞的信息处理是怎样的，目前尚不清楚。 在这篇博士论文中，我将报告对洞的视知觉研究，研究包含了三个实验和基于进化理论相关的理论探讨。 实验1咖啡因对双眼竞争时，“洞”与“非洞”竞争的影响 在这个实验中，我们应用双眼竞争中的连续闪烁抑制的范式(continuous flash suppression，CFS)来比较洞和非洞在不同意识状态下信息处理过程的异同。用咖啡因来兴奋大脑皮层，比较了咖啡因在3个不同浓度下，视觉系统对洞和非洞信息处理的异同。 实验结果表明4mg/人剂量的咖啡因对洞和非洞视觉辨别的影响存在着明显的差异:能够增加非洞的竞争力，但是对洞的竞争力没有影响。这个结果暗示了对洞的信息处理不仅仅依赖于视觉皮层，很可能和皮层下通路有关，而对非洞视觉刺激而言，视觉皮层起着十分重要的作用。 实验2:洞和非洞视觉刺激在事件相关电位(ERP)上的表现 在这个实验中，我们给被试呈现4象限视觉刺激图，每幅刺激图有4个象限。其中有一个象限中的图形与其它象限的不同。要求被试尽快报告哪个象限不一样。在被试进行任务时，同时记录其脑电，观察不同视觉刺激时，ERP的变化特征。结果显示具有洞的视觉刺激图形是最容易识别的。在ERP上，N1波多半和感觉过程有关，有洞图形N1波的幅度较小，推测可能和刺激图形容易识别有关，也就是负荷较低的原因。P300波形在有洞的视觉刺激中，波幅比非洞的刺激都明显高。 实验3洞与情绪的关系 前两个实验均说明洞有一种优势，能够被轻松，快速地识别，为什么会这样？显然在生命系统中，大自然赋与我们的特性在进化上总是有意义的，既然洞有这种优先性，一定和我们的生存有密切关系，结合我们先前的研究结果，我们怀疑洞是否会是一个预警信号。在这个实验中，我们检测洞与情绪的关系，利用皮电仪来测定皮肤电阻（简称皮电），以观察被试的情绪变化，在这个研究中，依然给被试实验2的视觉刺激，观察被试在给洞和非洞的视觉刺激时，其皮肤电阻的变化。 我们的结果清楚地表明了当被视看到洞的时候，皮电明显下降。根据现有的皮电测量的知识，我们认为被试看到有洞的视觉刺激时，产生了紧张或是恐惧的情绪，这种对洞的恐惧和紧张的情绪可能是在意识之下产生的。 我们的研究结果阐明了皮层下通路和拓扑视知觉过程的关系。在这个博士论文中，我们讨论了这条皮层下通路的生物学意义。