Altered action-related modulation of visual size perception in schizophrenia: Associations with avolition and exploratory effects of supramarginal gyrus stimulation
本研究表明,与健康对照组相比,精神分裂症患者表现出受损的动作相关视觉大小感知调节功能,这种缺陷与意志减退相关,并初步认为与左侧缘上回的功能有关。
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人类的大脑并不只是像照相机那样简单地记录世界;它通过将我们所看到的与我们关于如何移动和行动的知识相结合,来主动构建我们的现实体验。这种持续的、无形的视觉与行动的整合被称为“示能”(affordance)。当你看到一个杯子时,你看到的不仅仅是一个圆柱体形状;你的大脑会瞬间识别出它可以被抓取、拿起并用来饮水。这种物体物理属性与你使用它的能力之间的联系,塑造了你感知世界的方式。在大多数人身上,这个过程是自动且无缝进行的,甚至会影响到诸如物体看起来是大是小之类最基本的判断。然而,在精神分裂症(一种复杂的心理健康状况)中,感知与行动之间的联系可能会变得紊乱。这种断裂可能有助于解释为什么一些患者在执行目标导向行为方面存在困难,或者感到缺乏动力,这些症状被称为“意志减退”(avolition)。理解大脑如何将“一个物体是什么”与“我能用它做什么”结合在一起,为研究这些症状的机制以及可能失效的神经环路提供了一个窗口。
来自深圳康宁医院及其他机构的一个研究小组致力于测试:这种特定类型的基于行动的感知在精神分裂症患者身上是否发生了改变。他们聚焦于一个经典的视觉错觉——艾宾豪斯错觉(Ebbinghaus illusion),即中心圆被较大的圆环绕时看起来比被较小的圆环绕时更小。研究人员想要观察周围物体的身份是否会改变中心圆在视觉上的大小,特别是当大脑识别出这些物体是针对特定动作的工具时。他们使用了两种类型的工具:乒乓球拍和木锤。其逻辑在于,球拍自然地与球配对,就像锤子自然地与钉子配对一样。如果大脑能自动处理这些关系,那么看到球拍在球旁边,应该会触发与看到锤子在球旁边不同的感知反应。为了进行测试,他们向27名精神分裂症患者和27名健康志愿者展示了一个中心乒乓球,周围环绕着四个球拍或四个锤子。这些工具的手柄分别朝向左侧或右侧,这增加了另一个层面的复杂性,以观察手柄的方向是否会影响对大小的感知。
结果显示了两组之间明显的差异。在健康志愿者中,大脑会自动利用行动关系来调整感知。当中心球被球拍环绕时,健康参与者感知的球比被锤子环绕时要小。这表明,他们的脑部将球拍-球的配对识别为一个强有力的“行动单元”,从而微妙地缩小了球的感知尺寸。相比之下,精神分裂症患者则没有表现出这种效应。无论周围是球拍还是锤子,他们对球大小的感知都保持不变。这表明,将配对物体的行动信息自动整合进视觉处理的过程在精神分裂症中受损了。研究还发现,患者意志减退的严重程度与这种缺陷直接相关。在意志减退量表上得分较高的患者,在感知“球与球拍”对比“球与锤子”时,表现出的差异更弱。他们的意志减退越严重,大脑在利用行动关系来改变视觉体验方面的能力就越弱。
为了探索这一发现背后的生物学机制,研究人员使用一种称为经颅磁刺激(TMS)的技术,对16名健康参与者进行了另一项独立的实验。这种方法利用磁脉冲来暂时且安全地干扰大脑特定区域的活动。研究人员针对的是左侧缘上回(left supramarginal gyrus),这是顶叶中一个已知参与工具使用及理解物体间相互关系的区域。当他们刺激该区域时,健康参与者失去了感知球拍环绕与锤子环绕下大小差异的能力。这种效应消失了,使他们的感知看起来与精神分裂症患者非常相似。这表明,左侧缘上回在处理这些行动相关关系中起到了因果作用。如果没有该区域的正常功能,大脑就无法自动利用配对工具的语境来调整视觉大小。
这些发现表明,一些精神分裂症患者在保持动力或参与目标导向行为方面面临的困难,可能根植于大脑连接物体与行动的一种根本性崩溃。这不仅仅是意志力的问题或普遍的兴趣缺失;相反,大脑可能无法在观察世界时自动生成“这个物体是用来做什么的”这种感觉。如果大脑无法无缝整合工具及其用途的概念,环境可能会让人感觉缺乏吸引力或难以操作,这可能导致了该疾病中所见的退缩和淡漠现象。虽然这项研究并未证明修复这个特定的脑区就能治愈意志减退,但它指向了一个特定的神经通路——左侧缘上回及其连接——这可以作为未来治疗的目标。通过理解大小感知与行动感知是深度交织在一起的,研究人员可以开始设计干预措施,以帮助恢复视觉世界与了解如何在其中行动之间的自然流动。
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