Brain：盲人是如何看见的？最新研究发现自发脑活动在自我意识中的作用
我们通过研究5名有活跃的视幻觉（Charles Bonnet symptom， CBS）的盲人或视觉受损患者的视觉皮层系统，来检测自发性脑活动是否是内在视觉产生的基础。由于这些人群无法获得外部的视觉输入，所有他们对自发性脑活动的波动超敏感。
图1 实验设计示意图及参与者。
为了检测自发性脑活动能否促进视幻觉，这些患者参与功能核磁检测，并汇报是否出现视幻觉（内在生成的视觉），对比：（1）来自视觉正常人群的被外界诱发的真实视觉的功能核磁结果；（2）来自无视幻觉的盲人被视觉想象诱发的功能核磁结果（图1）。
为了评估不同视觉系统区域的大胆反应的开始差异，我们应用概率图谱的所有感兴趣区域，并根据它们在视觉层次中的位置进行排序。
图2 与正常人的视幻觉比较。左列：非阈值化图；右列：阈值化图。A)幻觉状态下的CBS组映射(幻觉与基线对比)，投射到具有代表性的平坦皮质表面。宽的红/蓝等轮廓描绘了显著激活/不激活的区域。(B)在模拟幻觉条件下有视力的对照组结果。黑色轮廓描绘了显著激活或不激活的区域。(C)在模拟幻觉条件下，视力正常的对照组的相同组图(如B所示)叠加了CBS组在幻觉中激活/不激活的显著区域(宽轮廓，如A)。FEF：额眼区；LH：左侧半球；LO：外侧顶叶复合体；pIPS：后顶间沟；RH：右侧半球。
图3 视幻觉、视觉和视觉想象有不同的时间变化。(A)感兴趣区域V1-V4(黄色轮廓)，FFA(紫色轮廓)，唇区(浅蓝色轮廓)。(B)每一感兴趣区域内与事件有关的群体活动平均数。行与感兴趣的区域相对应(顶部行:V1-V4; 中间行:FFA;下面一行是唇区)，这些柱与实验条件相对应(左柱是CBS参与者的幻觉，右柱是视力正常的人的模拟幻觉，右柱是视觉想象)。组分别用绿色、黑色和灰色线表示CBS、视力正常组和失明组。
结果表明，视觉皮层大部分区域均参与视幻觉形成（图2）。这提示视幻觉和其他视觉体验一样，需要整个视觉系统的参与。但是，仅有视幻觉的患者存在独特的时间变化，特点是在报告出现视幻觉前就已经有缓慢积累的神经活动（图3）。这种预期信号可能反映的是幻觉发作前自发活动的积累，而不是幻觉诱发的活动。
CBS组的视觉(V1-V4,FFA)激活先于幻觉的出现，如图3深绿色箭头所示。这与CBS组的非视觉激活(感兴趣的嘴唇区域)、正常对照组的模拟幻觉激活和所有组的想象激活不同。这说明在缺乏外界视觉输入的情况下，在早期视觉皮层出现的自发波动的积累可能激活视觉层级，从而触发视觉体验。
图4 与幻觉相关的前期信号沿着视觉层级衰减。顶部图和底部图分别表示幻觉和想象条件下CBS组的数据。x轴表示感兴趣视觉区域的层次排序，灰色标签描述每个排序类别中的一个代表性感兴趣区域。y轴代表血氧动力学响应函数（HRF）相对于刺激开始的最佳滞后，与这些感兴趣区域的信号相吻合。
值得注意的是，在幻觉发作之前，这种积累多数出现在早期的视觉皮层，然后将沿着视觉层次发生衰减（图4）。我们的发现提示了CBS视觉幻觉出现的一个可能的机制。具体来说，视觉系统的传入障碍可能导致视觉区域的过度兴奋，以及增强对噪声波动的敏感性。
综上所述，我们的发现提出了CBS视幻觉的网络观点，即早期视觉区域自发神经活动的缓慢积累可能通过触发整个视觉系统的级联活动而产生视觉感知。
作者信息
编译作者：CholeFu（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
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