佳语集：虽然我们生存在一个客观的物质世界，但是我们认知神经的再认系统却是主观的。因此负向的经验，错误的观念或是存在冲突的想法等都有可能会影响到我们正常的行为与生活。心理咨询师的工作有很大部分就是协助求助者找出这些因素并引导求助者修正他的再认体系。

接续上次

发现巴教授的理论很有说服力之后，我终于忍不住翻墙去听他于2012年的一个演讲，在进入主题之前先简单的介绍一些观念：

空间频率对于视觉感知理论的意义：

空间频率的定义：指每度视角内图像或刺激的图形其亮暗作正弦调制的光栅周数（单位是周/度）。

视觉感知理论：认为景物是以空间频率的方式进行加工，因此对于高空间频率的影像，通常能感知到其边缘轮廓线和线条的细节；而低空间频率的影像则能呈现出物体的整体架构与大致的形体，但是内容模糊并且缺乏细节的信息。尤其是当感知到的物体非静止状态时，低空间频率的信息变得更为重要(请参考图1)。

空间场景对人类的物体再认系统之重要性：

空间场景对于再认加工的重要性可由图2.的实例来解说：左边的图片显示物体在具备空间场景信息的状态，在灯光昏暗与明亮的条件下可辨识的差别；右边的图片显示物体在缺乏空间场景信息的状态，在灯光昏暗与明亮的条件下可辨识的差别。从图片的例子可以明显的看出物体在缺少空间场景的状态下是比较不容易辨识出来。

巴教授提出的理论：低空间频率的信息先快速的经由视觉背侧通道解析出整体模糊轮廓的影像，接着到眼眶额叶解读出一些熟悉类似的物体，同时也经由压后回与海马旁回解读出影像可能的场景，再反馈至颞下回进行高空间频率影像细部的分析,并且与可能的场景作比对并筛除无关的场景信息，最后得出正确的辨识结果(如图3)。

后来我在法国学者高夫曼2014年的一篇论文中找到更多有关高低空间频率的解释，文中将此种再认模式取名为“信息从粗糙到精致的加工皮质区模式”，也提到有关不同空间频率的视网膜投射加工，即高空间频率的信息激活枕叶对映视网膜中央凹视觉区的表征，而低空间频率的信息激活枕叶对映视网膜周边视觉区的表征(如图4)。

Coarse-to-fine Cortical Model:

信息从粗糙到精致的加工皮质区模式理论：信息从早期的视觉皮质区到腹外侧前额叶再到眼眶额叶与杏仁核(如图5)

整体而言，脑神经的功能最主要是为了求生存。遇危险能迅速反应快跑逃生，并且在瞬息万变的环境里能够确保找到赖以为生的食物来源与可以繁衍后代的配偶。因此，当再认加工感知物体的物理特性时必须针对这些特性加以分类。类别的内容则包含物体的大小、形状和颜色等这些特征，并且将这些特征对映到物体的语义标签，以便识别后能做出适当的反应。例如你身在危险的森林里，突然发现前方不远的草丛里有黑影晃动。大脑不只是辨认出黑影是老虎之外，还需要明白“老虎”这个名词所代表的意义，如“会吃人的动物”才足以做出快跑逃生的正确反应。所以巴教授在2003年的那篇论文中就提到，早期视觉皮质有关目标物的信息激活了相关的语义知识，目的就是为了产生对目标物与场景的预测以便在感知到危险时能够及时做出存活的迅速反应。可能是身为以色列人的关系，他的论文很多都是以大脑为了求生存而必须产生预测为主要的观点，特别是他在主持Proactive Brain Lab实验室这段期间，有兴趣的小伙伴可以去了解一下。早期视觉皮质的信息表征是由VLPFC赋予语义知识的，这个过程相当重要。人工智能Neuro-Symbolic Framework模型的样本学习程序就是为了体现此一过程，在学习物体的物理特性时获取特性变数Object_Attributes(color,shape,material,…)中的数值(如图6)。

物体辨识的两种加工模式理论：物体再认中有一则定律就是知觉恒常性，当客观条件在一定范围内的改变时，我们对物体的感知恒常不变。所以物体不管从任何角度、远近大小、颜色变化甚至在非全遮蔽的状态都不会影响我们对该物体的辨识。因此有学者根据此定律提出了视觉辨识两种加工模式理论，认为我们的再认系统依照物体识别的难易程度以及其他相关条件可分为物体分类与物体辨识两种加工模式(如图7)。

第一种模式是分类加工，发生在分类加工启始时或是针对物体外形结构编码时，以环境显著导向feedforward的模式在腹侧通道对物体较敏感的(枕外侧沟至颞下沟)皮质区进行加工。同时也在背侧通道对物体较为敏感的(后梭状回至顶内沟)皮质区以feedforward的方式进行加工。针对物体各部份的空间配置与整体的外形作比对与分析直到信息抵达VLPFC，通常会在开始后125-200ms的时间内完成。虽然时间极其短暂，但也足以分辨目标物整体的外形结构并且感知到其类别属性。例如判断这动物是不是猫(如图8)？

第二种模式是识别加工, 通常发生在目标物以非正常的视角出现、被遮蔽或是目标物图案复杂难辨需要进行第二次更加精确的分类加工，并且与记忆中目标物的相关表征作比对以决定目标物的特定类别。例如识别这只猫是不是金吉拉(如图9)？时间通常发生在开始后200-500ms之间，第二次则接续激活腹侧通道对物体敏感的颞下回皮质区以feedforward和feedbackward的方式迭代交替作用于VLPFC和腹尾侧顶内沟。此种加工模式最主要的目的是将取得的第一种加工模式的信息进一步去模糊化。

整合“信息从粗糙到精致的加工皮质区模式”与“物体辨识的两种加工模式”两个理论可以发现，目标导向的低空间频率信息是在分类加工时从早期视觉皮质区经由背侧通道投射到 VLPFC和OFC脑区，大约在130ms的时间内调节与目标物外型相似的信息，并且在压后回和海马旁回的脑区与高空间频率的信息交汇(如图10)，整合后的信息在大约180ms之前传送至腹侧通道的颞下回脑区，经过分析比对之后大约在200ms的时间点完成了第一种模式的分类加工。

在受到惊吓负向情境下的物体再认加工：但是并不是每一次的物体再认加工都会按照顺序完成第一种和第二种模式的辨识加工，例如校园内经常发生顽皮的学生突然抛出玩具蛇和塑料蟑螂总是会引起一阵尖叫声，有些甚至导致有人因为想要避开而跌倒的恶作剧行为。或者是本文的例子，在森林里发现有类似老虎的身影在草丛中走动，你会脊背一凉立马快闪走人而不会留下来看是孟加拉虎？还是苏门答腊虎？这都是因为当视觉信息进行分类加工时只要发现目标物有任何危害生命与安全的语义信息，杏仁核一感知到这些警告信号就会立刻停止高阶皮质脑区的神经活动并进行战或逃的加工(如图11)。

也有学者研究个体处于负向情境受到惊吓产生应激状态时判别低空间频率和高空间频率光栅影像方位的表现差异？实验结果显示应激反应会加速提升低空间频率的侦测表现，但是会牺牲高空间频率光栅方位的解析表现。而且只要侦测的时间足够充裕，对低空间频率光栅方位的判别会更加完善(如图12)。当威胁愈大距离威胁的来源愈近时，应激反应会加速视觉感官对目标物的感知，有时候甚至连分类加工还没完成就立即作出反应。喜欢球类运动的小伙伴应该有过类似的经验：面对从旁突如其来的球砸向自己的脸部时，可能眼前只出现黑影还没看清是篮球还是排球就会下意识迅速低头以手臂遮挡来保护自己。

那一夜我究竟看到了什么(图13)？当时的我是人生第一次独自租屋在一个陌生的城市居住，除了学校几位同学之外没有认识多少人，或许压力会多一点。 而且以前在农村的墓园里从来没有见过实体的十字架墓碑，再加上那段时间准备期末考以及那晚与朋友熬夜聊天的关系，精神状况也较为疲惫。当然那一夜也是我第一次在深夜时刻走在那个昏暗无人的小巷，这些大概就是我当时的身心状态吧。

当我了解再认系统的一些特性之后再次还原惊魂夜的事发现场：那是个月黑风高的深夜，走在空无一人的小巷，眼角余光隐约瞥见围墻里面的墓园出现一个令人惊吓的物体。当时因为没有正面凝视，接收到的视觉信息是以低空间频率的方式进行。再加上我的再认系统无法将此白色物体与实体的十字架墓碑相关联，所以当下感知到的是一个墓碑和一个站在墓碑上的物体。也许是因为角度的关系那个物体被误认为阿飘(如图14)，杏仁核感知到威胁后立即產生应激反应拔腿就跑，所以也没来得及进行进一步的物体高空间频率的细部解析。

巴教授在2012年的那场演讲：现场观众提出了不少尖锐的问题，他也都一一按照实验的结果加以回答与解释。其中也提到目前他已经转行研究抑郁症的相关问题，估计应该已经回到巴伊兰大学的实验室。演讲当中也提到了默认网络与场景关联网络在内侧前额叶、内侧顶叶和内侧颞叶的大部分脑区相重叠(如图15)。一看到这个我脑中就浮现了一个想法：场景架构会不会就是回想加工时情节记忆的搜寻索引？

查阅了不少论文发现确实如此：记忆的编码与提取是以场景信息作为索引，代表原始事件中独特的空间表征。当记忆提取时是由场景信息作为长时记忆的检索工具，海马回会连结工作记忆的检索工具在海马回和新皮质脑区之间交互作用，直到提取记忆的场景表征与其相同(如图16)。这样的机制可以有效检索提取相关的记忆而避免其他不相关记忆的干扰。

人生就像一出戏：如果我们的情节记忆真的都是按照场景架构来编码与提取的话，当临死前的一刻回顾此一生，其实就像看一场按照剧本拍摄的电影一样(如图17)。看到这里会不会很好奇这部电影的编剧到底是谁？导演又会是谁呢？

主题延伸的问答：如果让你分辨本文图9中的金吉拉与波斯猫两种猫的差异，大概你的目光会停留在两只猫的头形、两耳位置、双眼、口鼻、背部和尾巴…等这些部位久一点。当你能说出这时候大脑正在做什么时，代表你对再认系统已经有相当程度的了解。

参考资料：

李胜光(2019) 生物运动识别的信息加工机制.

心理科学进展期刊 2019, Vol. 27, No. 3, 490–498 从整合的角度看联结记忆中的项目再认.

心理科学进展期刊 2022, Vol. 30, No. 10, 2240–2253 一体化促进联结记忆的作用机制:熟悉性和回想加工.

Anat R. Fintzi1 and Bradford Z. Mahon(2013) A Bimodal Tuning Curve for Spatial Frequency Across Left and Right Human Orbital Frontal Cortex During Object Recognition.

Manuel F. López-Aranda(2009) Role of Layer 6 of V2 Visual Cortex in Object-Recognition Memory.

John A. Rohrlich, Tsung-Ren Huang, Thomas E. Hazy, and Randall C. O’Reilly(2020) Object Recognition’s Garden Path: Low Spatial Frequencies.

Matt Craddock, Jasna Martinovic, Matthias M. Müller(2013) Task and Spatial Frequency Modulations of Object Processing: An EEG Study.

LouiseKauffmann,StephenRamanoël and CarolePeyrin(2014) The neural bases of spatial frequency processing during scene perception.

Elisabeth A. Murray and Steven P. Wise(2010) Interactions between orbital prefrontal cortex and amygdala: Advanced cognition, learned responses and instinctive behaviors.

Karin Roelofs(2017) Freeze for action: neurobiological mechanisms in animal and human freezing.

Journal of Experimental Psychology 2015, Vol. 144, No. 6, 1080–1088 Freezing Promotes Perception of Coarse Visual Features.

Chi Thao Ngo(2013) Associative Recognition Memory and Context Effects Using Objects on Natural Backgrounds.

Robert Dilts(1995) Strategies of Genius, Volume One: Strategy of Walt Disney.

Andrew J. Watrous and Arne D. Ekstrom(2014) The spectro-contextual encoding and retrieval theory of episodic memory.