声音引起跨通道视觉非随意注意的神经机制

When visual and auditory stimuli were presented closely in time or spatial location, they may interact with each other. Several lines of research converge on the hypothesis that a salient peripheral sound naturally attracts attention to its location and facilitates the processing of a subsequent visual event at the same location. It is well documented that the facilitation of visual perception is accompanied by changes in neural processing of targets in occipital cortex. However, little is known about the neural processing of the task irrelevant sound cue. Our recent findings suggest that this audio-visual cross-modal facilitation is associated with a sound-evoked slow potential over the contralateral visual cortex termed the Auditory-evoked Contralateral Occipital Positivity (ACOP). And the ACOP was paralleled by a lateralized alpha desynchronization that was greater in the hemisphere contralateral to the sound. In this project, multiple experimental designs will be engaged to investigate the behavioral and neural basis of this cross-modal facilitation. We will test the automaticity of the activation of visual cortex by sounds, the time course of the behavioral facilitation and its correlation with the time course of the neural activities, and the neural basis of audio-visual cross-modal inhibition of return. A few pilot experiments have been carried out to ensure the success of this project.

当视觉信息和听觉信息在很接近的时间或空间位置出现时，来自一个通道的信息可能影响另一个通道的信息加工。已有研究表明，任务无关的外周听觉刺激会引起视觉非随意注意朝向并促进其后呈现在相同位置的视觉刺激的加工。以往研究多探讨了该现象中视觉刺激加工的神经机制，而对在视觉刺激呈现之前，声音刺激引起跨通道视觉非随意注意的神经活动研究甚少。申请人近期的研究对此进行了探索，发现任务无关听觉刺激引起的跨通道视觉非随意注意朝向及视觉加工促进可能与声音激活视觉皮层有关。本课题在我们前期研究的基础上，拟采用多种实验范式，深入研究声音刺激引起视觉非随意注意朝向并激活视皮层是否是自动化的过程，探讨这一神经激活及时间进程与声音刺激促进视觉刺激加工的行为指标及时间进程是否存在直接对应关系，声音刺激引起视觉注意朝向后再转变为视觉随意注意的神经机制，以及声音刺激引起视觉注意朝向之后转化为跨通道返回抑制的神经机制。

当我们在完成来自一个感觉通道信息相关的任务时，如目标探测或目标辨别，来自另一个通道的任务无关信息可能影响当前任务的表现。已有研究表明，任务无关的外周听觉刺激会引起视觉非随意注意朝向并促进其后呈现在相同位置的视觉刺激的加工。以往研究多探讨了该现象中视觉刺激加工的神经机制，而对在视觉刺激呈现之前，声音刺激引起跨通道视觉非随意注意的神经活动研究甚少。项目负责人近期的研究对此进行了探索，发现任务无关听觉刺激引起的跨通道视觉非随意注意朝向及视觉加工促进可能与声音激活视觉皮层有关。本课题在我们前期研究的基础上，采用了多种实验范式，深入研究声音刺激引起视觉非随意注意朝向并激活视皮层是否是自动化的过程，探讨了这一神经激活及时间进程与声音刺激促进视觉刺激加工的行为指标及时间进程是否存在直接对应关系，声音刺激引起视觉注意朝向后再转变为视觉随意注意的神经机制。结果发现任务无关声音刺激虽然能反射性的引起视觉非随意注意朝向，但是这种反射性朝向仍受到当前任务的视觉注意负荷及听觉注意负荷调节，说明这一过程并不是完全自动化的过程；并且这一过程可以转化成随意注意，其神经机制与任务无关刺激引起的视觉非随意注意类似。本项目在前人研究及我们课题组前有研究的基础上，更深一步的研究声音刺激引起视觉跨通道非随意注意的行为及神经机制。该项目帮助我们进一步了解视听多通道整合及相互作用的行为及神经机制，其成果可以帮助我们进一步了解视觉注意的神经机制。