7、视觉感知与注意力：从生物学基础到模型探索

视觉感知与注意力：从生物学基础到模型探索

1. 概述

视觉感知是一个复杂的过程，我们将探索从最低级的皮质表征到更抽象、高级的空间不变物体表征的视觉感知模型。同时，我们会展示注意力效应如何在多个表征层次以及不同专业处理流之间的相互作用中出现。之所以聚焦视觉，是因为它是我们研究最多且最依赖的感官，类似原理可能也适用于其他感官。

感知处理可被视为一系列转换过程，强调感知输入的某些方面，同时忽略其他方面。我们统一且直观的主观视觉体验是由众多处理区域构建而成的，每个区域都在一定程度上专门处理视觉世界的特定方面，如形状、颜色、纹理、运动、深度和位置等。

我们主要关注两条路径：
- “what” 路径：强调物体身份信息，忽略输入的其他方面，如空间位置。
- “where” 路径：强调空间位置信息，忽略物体身份信息。

这两条路径相互作用，产生基于空间和物体的复杂注意力模式。从探索这些现象中得出的原理，更广泛地适用于视觉处理的其他方面以及一般的皮质处理。例如，物体识别模型展示了丰富、重叠的分布式表征在解决难题时的强大能力。

2. 视觉系统的生物学基础

视觉系统的生物学始于眼睛，但很难明确其终点，因为越来越抽象的视觉处理逐渐融入多模态或无模态的 “认知” 处理。这里我们将介绍被广泛认为是视觉处理区域的大脑区域，包括视网膜、丘脑的外侧膝状体核（LGN）、枕叶的初级和高级视觉皮层（V1、V2 等），以及顶叶和颞叶。

视觉信息从视网膜到皮层的路径如下：

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    A[视网膜] -->|左右视野投影|