张朋研究组揭示注意和意识对人脑皮层下通路视觉威胁检测的影响

　　检测迫近的威胁对生存至关重要。此前研究发现，昆虫、鱼类、鸟类、啮齿类动物，以及人类的大脑中，均存在检测迫近物体的神经元或神经环路，但这些进化上保守的神经机制是否以及如何受注意和意识等高级认知功能的影响，仍然未知。2026年10月9日，中国科学院生物物理研究所张朋研究组在《Imaging Neuroscience》发表题为"Attention selectively enhances collision sensitivity in the superficial SC, PBGN and centromedial amygdala to looming stimuli in the upper visual field"的研究论文。该研究以健康成人和皮层偏盲病人为对象，结合高分辨率功能磁共振成像（High-res fMRI）与行为实验，揭示了注意和意识对皮层下通路碰撞检测的差异化影响。

　　健康被试在注意条件下能准确分辨迫近物体是否会与身体发生碰撞，且上视野的敏感性高于下视野。fMRI结果显示，当受试者注意迫近物体并分辨是否发生碰撞时，上丘(SC)浅层、二叠体旁核（PBGN）和杏仁核中央内侧部（CMA）对来自上视野的碰撞轨迹敏感，并且SC-PBGN存在显著的连接；而在非注意状态下，这种碰撞敏感性消失。皮层偏盲病人的结果表明，当碰撞刺激呈现在病人视野盲区（无意识），上丘-丘脑枕 （SC-Pulvinar）和上丘-腹侧被盖区（SC-VTA）通路存在显著功能连接，而SC-PBGN通路的连接强度相对健康被试显著下降。

　　这些结果提示，人脑不同的皮层下通路根据注意和意识状态可能存在以下分工： SC-PBGN通路受注意调控精确检测碰撞轨迹；而SC-Pulvinar和 SC-VTA通路则在无意识状态下自动检测迫近威胁。

图：健康人类被试的SC-PBGN通路在注意条件下检测碰撞轨迹；皮层偏盲病人的SC-Pulvinar和 SC-VTA通路在无意识状态下自动检测迫近物体。

　　该研究揭示了注意和意识对人类皮层下通路视觉威胁检测的差异化影响，以及不同的皮层下通路根据注意和意识的状态存在分工。中国科学院生物物理研究所已毕业博士生邹金佑（现为中南大学爱尔眼科研究院副研究员）为论文第一作者，张朋研究员为通讯作者，生物物理研究所博士生王椰、钱晨灿副研究员为论文共同作者。该研究得到国家重点研发计划、科技创新2030-"脑科学与类脑研究"、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南湘江公益基金会及爱尔眼科临床研究基金等项目的资助。

　　文章链接：

　　https://doi.org/10.1162/IMAG.a.1432

（供稿：张朋研究组）