阳极经颅直流电刺激改变人类感知的视觉对比度

《iScience》：Anodal tDCS alters perceived visual contrast in humans

　　亮点
• 阳极经颅直流电刺激（tDCS）靶向右侧枕叶皮层可改变感知对比度
• 该效应随刺激配置而反转，表明具有空间特异性
• 假刺激未产生对比度外观的可靠变化

总结
皮层增益调节被认为能够改变知觉体验，其中空间注意对对比度外观的影响是最显著的例证。然而，外部诱导的皮层兴奋性变化是否会产生类似的知觉后果仍不清楚。在此，我们检验了作用于枕叶皮层的阳极经颅直流电刺激（tDCS）是否改变感知对比度。采用对比度外观范式，参与者判断两个光栅中哪一个显得对比度更高。阳极刺激使主观等值点（PSE）产生系统性偏移，使得呈现于对侧视野的刺激被感知为对比度更高。该效应在不同刺激配置下发生反转，并在假刺激条件下消失，排除了反应偏差的可能性。心理测量函数斜率无显著变化，与PSE附近稳定的辨别精度一致。这些发现表明tDCS改变了对比度外观，提示皮层兴奋性的变化可通过类似增益的感官反应调节直接影响知觉体验。

图形摘要

引言
对比度是视觉信息的基本属性，决定了物体的可见性，塑造了特征显著性，并在物体识别和运动知觉等视觉过程中发挥关键作用。例如，眼睛周围的区域通常在面部具有最高的对比度，因此眼睛成为面部最显著和最具信息量的特征。视觉刺激的神经反应与刺激的对比度单调相关，并进而决定知觉体验的强度。视觉科学中的一个核心问题是，这种对比度依赖的神经活动变化如何塑造知觉体验，而不仅仅是改变检测敏感性。

视觉注意已被广泛研究作为视觉刺激神经反应的主要调节因素。大量研究表明，隐性空间注意通过心理物理学、以及神经生理学（综述见Reynolds和Chelazzi）测量改善对比度敏感性，并伴随多个视觉信息处理层次的神经反应增强，从而增强视觉加工。重要的是，注意不仅仅提高可检测性。Carrasco、Ling和Read采用对比度外观范式证明，将隐性注意引导至刺激会提高其感知对比度。观察者将受注意的刺激判断为比物理上相同的未受注意刺激对比度更高。神经生理学证据表明，这些外观变化源于早期视觉皮层中的增益调节，通常被描述为对比度或反应增益增强。心理物理学建模进一步支持这一点，表明此类增益机制有效增强了受注意刺激的感知强度。这些发现共同强调，调节早期视觉皮层中的神经反应可以同时改变对比度敏感性（检测阈值）和对比度外观（阈上体验）。

鉴于诸如注意等内源性因素能够调节神经反应和知觉体验，人们对外源性工具如经颅直流电刺激（tDCS）是否同样能够改变皮层兴奋性和视觉加工产生了越来越大的兴趣。tDCS被认为通过改变神经元膜电位来调节皮层兴奋性。作用于运动皮层的阳极刺激通常与急性兴奋性增加和GABA能抑制减少相关。在视觉感知领域，作用于枕叶皮层的阳极tDCS与光幻视阈值降低和视觉诱发电位振幅增大相关。尽管阳极tDCS通常与皮层兴奋性增加相关，但积累的证据表明其行为效应在不同研究中常常具有异质性。最近的综述和元分析强调了显著的个体间差异和任务依赖的结果，刺激效果受基线皮层状态、刺激参数和所采用的行为测量等因素影响。因此，枕叶tDCS的行为后果仍未被完全理解，这增加了任务敏感性差异可能导致跨研究报告异质性结果的可能性。

这种可能性对视觉对比度加工研究尤为重要。以往大多数研究通过测量对比度敏感性来评估阳极tDCS是否改善视觉表现。尽管一些研究报告了易化作用，但其他研究发现了非显著性、或极性反转的效应。此外，个体基线表现调节刺激效能，表明皮层状态关键性地塑造结果。这种不一致性的一个潜在来源是，几乎所有以往研究都依赖检测阈值作为主要行为结果。然而，如果阳极tDCS以类似于空间注意的方式增强皮层增益，其最直接的知觉后果可能是改变对比度外观而非改变敏感性。尽管存在这一理论意义，但仍不清楚阳极tDCS是否改变阈上刺激的感知对比度。本研究通过改编Carrasco等人开发的对比度外观范式来填补这一空白。我们不测量检测阈值，而是直接评估作用于视觉皮层的阳极刺激是否改变光栅刺激的感知对比度。如果阳极tDCS增强了视觉反应的有效强度，那么在受刺激半球中呈现的刺激应显得对比度更高，从而产生PSE的系统性偏移。这一发现将表明外部诱导的皮层兴奋性调节能够以功能上类似于注意对视觉加工的调节方式影响主观视觉外观。

通过将外观与敏感性分离，本研究为神经调控如何塑造视觉知觉提供了新的检验。证明阳极tDCS改变对比度外观不仅会澄清关于对比度敏感性的混合文献，而且将知觉增益控制模型从视觉注意扩展到包括外部诱导的皮层调节。

结果
实验设计与对对比度外观的预期效应
参与者在同时呈现的两个Gabor斑块中判断哪个显得对比度更高，同时测试刺激的对比度在试验中变化（图1A和1B）。标准刺激（15.49%对比度）随机呈现于左或右视野，而不同对比度的测试刺激呈现在视野的另一侧（详见STAR Methods）。tDCS仅施加于右侧枕叶皮层（图1C），我们预期呈现于左视野（LVF）的刺激将受到tDCS影响。在呈现数据之前，考虑不同知觉效应如何在心理测量函数中表达是有用的（图2）。对比度外观的变化会产生主观等值点（PSE）的水平偏移，如Carrasco等人所证明的，而辨别精度的变化则会改变PSE附近心理测量函数的陡峭度。在当前阈上外观任务背景下，心理测量斜率反映了观察者在PSE附近辨别感知对比度微小差异的精度，而非传统视觉科学意义上的对比度敏感性（通常指检测阈值表现）。因此，PSE偏移伴随斜率变化较小表明外观改变而辨别精度保持相对稳定，而斜率变化伴随PSE无变化或微小变化则表明辨别精度改变。

图1 实验设计与刺激方案
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(A) 试验内事件序列。每次试验以注视点（500 ms）开始，随后呈现中央线索（67 ms）和短暂刺激间隔（50 ms）。然后同时呈现两个Gabor斑块（50 ms）。参与者随后报告在对比度上显得更高的Gabor斑块的方向（左倾或右倾），而非指示其位置。
(B) 反应映射。参与者使用指定的键盘反应指示在对比度上显得更高的Gabor斑块的方向（左倾或右倾），遵循Carrasco等人的程序。
(C) tDCS电极配置和模拟电场分布。阳极刺激施加于右侧枕叶皮层（O2），阴极电极置于额中央位点（FCz）。附带地图显示了模拟的电场强度（V/m），显示枕叶区域峰值调制。

图2 tDCS对心理测量函数的预期效应
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心理测量函数的水平偏移反映PSE的变化，表明对比度外观改变而不一定改变辨别精度（红色实线）。相反，心理测量斜率变化伴随PSE变化微小或无变化，则表明PSE附近辨别精度改变（蓝色虚线）。本研究预测并观察到外观偏移模型所展示的模式

对于每个参与者和条件（阳极tDCS和假刺激条件），我们计算测试刺激被判断为显得对比度更高的试验比例，作为测试对比度水平的函数（9个目标对比度水平；每个水平20次重复）。我们使用MATLAB工具箱psignifit（版本3）中实现的贝叶斯推断框架拟合心理测量Weibull S型函数。PSE从拟合的心理测量函数中估计为参与者在50%的试验中将测试刺激报告为比标准刺激对比度更高的测试对比度。PSE偏移量化为参与者内部刺激前后PSE之间的差异（ΔPSE = PSE刺激 – PSE前）。当标准刺激呈现于左视野（左标准右测试，LSRT）时，预期PSE刺激从前值向右偏移（正ΔPSE），表明刺激期间需要更高的物理测试对比度来匹配标准（与标准刺激感知对比度增加一致）。相反，当测试刺激呈现于左视野（左测试右标准，LTRS）时，预期PSE刺激从前值向左偏移（负ΔPSE），表明刺激期间需要更低的物理测试对比度来匹配标准（与测试刺激感知对比度增加一致）。

阳极tDCS按预测方向改变感知对比度
图3显示了平均对比度外观判断和对平均数据拟合的心理测量函数。如预测所示，我们发现当标准刺激呈现于左视野时，阳极tDCS刺激期间测量的PSE从前刺激基线向右偏移（图3A），而当标准刺激呈现于右视野时，向左偏移（图3C）。这种PSE偏移模式在假刺激对照条件下未观察到（图3B和3D）。个体水平拟合检查显示，所有参与者的心理测量函数与数据拟合良好。这一发现表明，由于阳极tDCS施加于对侧半球，刺激的感知对比度在参与者中可靠地增强。

图3 平均对比度外观判断和拟合的心理测量函数
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(A) 阳极tDCS与LSRT条件，其中标准刺激呈现于左视野，测试刺激呈现于右视野（RVF）。
(B) 假刺激对照与LSRT条件。
(C) 阳极tDCS与LTRS条件，其中标准刺激呈现于右视野，测试刺激呈现于左视野。
(D) 假刺激对照与LTRS条件。点表示测试刺激被判断为显得对比度更高的试验平均比例，作为测试对比度的函数。符号表示参与者（N = 10）的平均反应，误差线表示±1 SEM。实线表示拟合的心理测量函数（红色 = 刺激前；蓝色 = 刺激期间）。垂直虚线表示估计的PSE（50%点），水平虚线表示机会水平（50%）。

阳极tDCS产生配置依赖的感知对比度偏移
为确认感知对比度偏移是稳健且统计上可靠的，我们首先检查了PSE的带符号变化（ΔPSE），其中每种配置（LTRS和LSRT）的预测方向偏移被对齐。配对样本t检验显示，tDCS诱导的感知对比度偏移在阳极刺激期间显著大于假刺激期间（t[9] = 4.44，p = 0.0016，Cohen's d_z = 1.403）。注意，当作者参与者被排除分析时（t[8] = 6.47，p = 0.0002，Cohen's d_z = 2.156）以及排除一个离群值时（t[8] = 4.442，p = 0.0022，Cohen's d_z = 1.474），统计分析结果相当。如图4A所示，阳极刺激产生稳健的正向感知对比度偏移（M = 1.64%，SE = 0.33），而假刺激条件没有（M = ?0.33%，SE = 0.27）。条件间差异的95%置信区间为[0.97%，2.98%]。单样本t检验证实，阳极刺激下的带符号ΔPSE显著大于零，t(9) = 4.96，p = 0.0008，95% CI [0.89%，2.39%]，表明感知对比度在预测方向上可靠偏移。相反，假刺激条件与零无显著差异，t(9) = ?1.23，p = 0.25，95% CI [?0.94%, 0.28%]。图4 阳极tDCS对感知对比度的影响显示完整图例图查看器(A) 比较阳极刺激和假刺激时PSE的有符号变化。正值表示感知对比度向预测方向移动（即，刺激视野中的刺激物显得对比度更高）。(B) 分别针对LTRS和LSRT配置绘制的原始ΔPSE值。阳极刺激在两种配置中诱导了相反的偏移（LTRS为负，LSRT为正），这与对比度外观的配置依赖性调节一致，而在假刺激条件下未观察到可靠差异。箱体表示四分位距，水平线表示中位数；须线表示排除异常值后的范围。个体数据点代表参与者（N = 10），连线表示同一参与者的配对测量。虚线水平线表示无变化（ΔPSE = 0）。括号指示的统计比较采用双尾配对样本t检验。在(A)中，比较了阳极刺激和假刺激之间的有符号ΔPSE。在(B)中，分别比较了LTRS和LSRT配置下的阳极刺激和假刺激。星号表示p < 0.01。为了检查完整的效应模式，我们对原始ΔPSE值进行了2（刺激：阳极，假刺激）× 2（配置：左标准右测试[LSRT]，左测试右标准[LTRS]）重复测量方差分析（图4B）。配置的主效应显著，F(1, 9) = 10.36，p = 0.0105，ηp2 = 0.535，表明LTRS和LSRT条件之间存在整体差异。关键的是，这一主效应被显著的刺激 × 配置交互作用所修饰，F(1, 9) = 19.69，p = 0.0016，ηp2 = 0.686。该交互作用反映了阳极刺激下ΔPSE在不同配置中的预期符号反转。刺激条件的主效应不显著，F(1, 9) = 1.47，p = 0.256，这与刺激效应依赖于视野配置而非产生均匀偏移的预期一致。计划比较确认，在阳极刺激下，ΔPSE在不同配置之间存在显著差异，t(9) = ?4.96，p = 0.0008，95% CI [?4.78%, ?1.79%]，表明LTRS（M = ?1.54%）和LSRT（M = 1.75%）条件下的偏移相反。假刺激条件下未观察到此类差异，t(9) = 1.23，p = 0.25。刺激条件之间的直接比较进一步显示，阳极tDCS相对于假刺激在两种配置中均显著调节了感知对比度：对于LTRS，t(9) = ?3.68，p = 0.0050，95% CI [?2.63%, ?0.63%]；对于LSRT，t(9) = 3.85，p = 0.0039，95% CI [0.96%, 3.68%]。阳极tDCS不显著改变心理测量曲线斜率对心理测量曲线斜率的分析未显示刺激的显著效应。无论是阳极刺激与假刺激之间的主要比较，t(9) = ?1.05，p = 0.32，还是重复测量方差分析，均未显示任何主效应或交互作用（所有p值均 > 0.32）。这表明tDCS未可靠地改变心理测量函数的陡峭程度，提示观察到的PSE效应反映的是感知对比度的变化，而非对比度敏感度的变化。讨论在本研究中，我们证明外部增强的神经兴奋性可以改变知觉体验。在对应于阳极tDCS施加的早期视觉皮层的视觉场中呈现的光栅，与对侧视觉场中呈现的光栅相比，显得对比度更高。这种由阳极tDCS引起的对比度外观调制在假刺激对照条件下未观察到，表明外观偏移可能归因于阳极tDCS诱导的皮层兴奋性增加。这些结果表明，早期视觉皮层上的阳极tDCS产生可靠且方向特异性的感知对比度调制，而类似效应在敏感度测量中未得到一致观察。关键的刺激 × 配置交互作用提供了有力证据，表明观察到的效应并非简单地由非特异性的唤醒或决策偏差变化引起。相反，PSE偏移的方向取决于刺激物（目标或标准）是呈现在对应于刺激半球视觉场中的哪一个。这种符号反转是对比度外观变化的标志，并镜像了注意研究中用于区分知觉变化与反应偏差的逻辑。这种空间特异性表明，阳极tDCS选择性地增强了目标皮层区域的处理，与刺激增加代表对侧视野的神经元群体反应性的模型一致。这一解释与先前关于tDCS效应依赖于基线神经状态和任务需求的报告一致。一个潜在的问题是，左右视野之间的内在差异是否可以解释当前发现。先前的心理物理学研究通常发现，各视野之间的对比度敏感度相当，没有一致的系统性视野差异证据。同样，Carrasco等人在其对比度外观范式中随机分配标准刺激和测试刺激到两个视野，并未报告感知对比度的系统性视野不对称。更重要的是，固定的视野偏差无法轻易解释当前结果，因为PSE偏移的方向根据标准刺激或测试刺激占据刺激视野的不同而反转，而在假刺激期间未观察到相应的模式。这种配置依赖性的符号反转有力地支持了以下解释：观察到的变化来自刺激诱导的皮层处理调制，而非内在的视野不对称。尽管行为结果显示出明确的空间特异性，但这不应被解释为刺激的神经效应仅限于右侧枕叶皮层的证据。两种刺激配置中观察到的符号反转表明，tDCS诱导的效应优先影响了对侧视野的视觉处理。然而，传统海绵电极tDCS产生相对弥散的电流分布，此处使用的电极阵列旨在靶向右侧枕叶皮层，而非仅刺激该区域。因此，当前发现应被解释为证明右侧枕叶-中央额叶刺激阵列系统性地改变了感知对比度，而非确定负责行为效应的精确皮层位置。未来研究结合个体化电场建模和更高聚焦性的刺激方法（如HD-tDCS）可能会进一步阐明这些知觉变化背后的神经基质。还应注意，图1C所示的电场模型是使用标准模板头部生成的，而非个体化的解剖MRI数据。由于颅骨厚度、脑脊液体积和皮层解剖结构在个体之间差异显著，实际电流分布可能在不同参与者之间有所不同。因此，模拟电场应被视为预期电流分布的说明，而非每个个体所经历电场的参与者特异性表示。当前研究的一个关键贡献是区分了对比度敏感度和对比度外观。先前研究主要关注tDCS对对比度处理的影响，集中于检测阈值或对比度敏感度，结果不一。相反，我们的发现表明，阳极刺激产生感知对比度的系统性偏移，如2AFC外观判断任务中的PSE所指示。这一区分很重要，因为阈值水平的性能变化可能来自非感觉因素，如外部噪声过滤、内部噪声降低或决策标准转变，而外观变化则暗示刺激强度的神经表征发生了根本性改变。在本研究所用的刺激参数和行为范式下，我们的结果与阳极tDCS优先影响超阈值对比度外观的假设一致。尽管未检测到心理测量斜率的统计显著变化，但当前数据并不排除对辨别精度较小的效应，这些效应可能需要更大的样本来检测。如果皮层刺激主要改变对超阈值刺激的神经反应的有效强度，那么即使检测阈值保持相对不变，也可能观察到感知对比度的变化。实验范式、刺激对比度和基线表现的差异可能促成了先前报告的异质性发现。因此，当前发现不应被解释为枕叶tDCS总是改变视觉知觉，而应解释为在适当的实验条件下，对比度外观可能提供了一个特别敏感的检测刺激诱导皮层处理变化的行为指标。尽管需要进一步研究直接比较同一观察者内的阈值和外观测量，但当前结果提供了一个理解这些看似不一致发现的潜在框架。当前发现还为神经调节与视觉知觉注意调制之间的关系提供了新见解。本研究观察到的阳极tDCS效应与空间注意对对比度知觉的既定效应密切相关。大量研究表明，隐蔽注意调节对比度增益或神经反应增益，从而改善阈值水平刺激的检测，并改变对比度外观。本研究证明，阳极tDCS产生了定性相似的效应：呈现于刺激半球的刺激物被感知为对比度更高，导致系统性PSE偏移。这种趋同性提出了以下可能性：tDCS诱导的神经兴奋性调制可能通过改变早期视觉皮层的增益机制来影响知觉处理。然而，对比度增益和反应增益机制均可调节对比度外观的知觉体验；需要进一步结合并发神经测量（如EEG或fMRI）的研究来揭示潜在的神经机制。我们的发现对非侵入性脑刺激在基础和应用环境中的使用具有更广泛的意义。从理论角度看，tDCS改变知觉外观的能力提供了将皮层兴奋性与主观体验联系起来的因果证据。从应用角度看，这种调制可能对旨在增强视觉功能或补偿知觉缺陷的干预措施相关。当前结果还强调了在解释神经调节效应时仔细区分不同分析层次（敏感度、决策和外观）的重要性。如果没有这种区分，知觉报告的变化可能被错误归因于感觉处理的改善，而实际上它们反映的是主观体验的转变。总之，本研究提供了明确证据，表明枕叶皮层上的阳极tDCS以空间特异性和配置依赖性的方式调节视觉刺激的感知对比度。这些发现扩展了先前关于tDCS和视觉知觉的工作，通过展示了对外观的直接效应，并揭示了与空间注意的知觉后果的惊人趋同性。总体而言，我们的发现突显了将心理物理学范式与神经调节相结合以揭示神经兴奋性和知觉体验之间因果关系的实用性。研究的局限性应考虑若干局限性。首先，尽管样本量适中，但效应在观察者之间高度一致，并伴随较大的效应量。其次，刺激仅限于右侧枕叶皮层。尽管配置依赖性的PSE反转反对固定的左右视野偏差，但未来研究应确定左侧枕叶或双侧刺激后是否获得类似效应，从而确立当前发现跨半球的普遍性。第三，基线区块始终先于刺激，以避免tDCS的潜在残留效应。尽管该设计无法完全消除顺序相关影响，但假刺激期间缺乏可比较的偏移反对了纯粹时间依赖的解释。第四，实验期间未监测眼动。尽管50毫秒的短暂刺激持续时间使得刺激呈现期间的大幅扫视极不可能，但固定稳定性是假设而非直接验证的。因此，我们无法完全排除细微的固定不稳定或微扫视相关对测量反应的影响。未来研究结合眼动追踪将有助于确认固定维持，并进一步加强刺激诱导感知对比度变化的解释。最后，样本在性别上不平衡，仅包括两名男性参与者。因此，本研究未设计或充分检验tDCS效应的性别相关差异，这可能限制发现跨性别群体的普遍性。资源可用性主要联系人进一步信息和资源与试剂请求应直接联系主要联系人Sang Wook Hong（[e-mail]），并将由其满足。材料可用性本研究未生成新的试剂。数据与代码可用性•新生成的行为数据集已存放在Mendeley存储库中。DOI列在关键资源表中。•用于数据分析的所有源代码已存放在Mendeley存储库中。DOI列于关键资源表中•本研究所需的所有补充信息，可根据合理要求从主要联系人处获取。致谢作者声明，本工作及/或其出版获得了财务资助。本工作由Daqscribe资助，资助编号为AWD-003232。作者贡献S.W.H.：概念化、资金获取、方法论、项目管理、监督、验证及写作——审阅与编辑。Y.Y.：概念化、数据管理、正式分析、调查、方法论、可视化及写作——初稿。利益声明作者声明无竞争利益。在稿件准备过程中使用生成式AI及AI辅助技术的声明在准备本工作期间，作者使用了ChatGPT Plus（OpenAI）来辅助语言编辑、稿件重组和格式化。使用该工具/服务后，作者根据需要审查并编辑了内容，并对发表文章的内容承担全部责任。STAR★方法关键资源表试剂或资源来源标识符沉积数据去识别化的行为数据集和分析代码Mendeley Datahttps://data.mendeley.com/datasets/n4s8c4s9cd/1软件和算法MATLAB R2022aMathWorkshttps://www.mathworks.comPsychophysics Toolbox Version 3 (PTB-3)BrainardPellihttps://psychtoolbox.orgpsignifit3Schütt等https://github.com/wichmann-lab/psignifitHD-Explore?软件Soterix Medicalhttps://soterixmedical.com/research/hd-explore行为数据分析代码本文https://data.mendeley.com/datasets/n4s8c4s9cd/1其他MxN-5经颅电刺激器Soterix Medical型号：MxN-5碳橡胶电极（3 × 5 cm）Soterix MedicalN/AMinolta LS-110光度计Konica Minolta型号：LS-110LCD显示器（1920 × 1080，60 Hz）ASUS型号：ROG SWIFT 24.5 TFT在新标签页中打开表格实验模型和研究参与者详情人类参与者来自佛罗里达亚特兰大大学的十名成年参与者（包括其中一位作者）参加了实验。参与者年龄从20岁到53岁不等，包括八名女性和两名男性。未收集其他人口统计信息。根据自我报告，所有参与者视力正常或矫正至正常，除作者参与者外均不了解实验目的。所有参与者分别在不同日期完成了阳极tDCS和假刺激条件，两次实验间隔至少两天。参与者确认头部无金属植入物、无植入式电子设备、无神经系统疾病或头部损伤病史、无幽闭恐惧症、未怀孕且目前未服用精神活性药物。所有参与者在实验前均提供了书面知情同意书。该研究经佛罗里达亚特兰大大学机构审查委员会（IRB2402051）批准，并按照批准的方案和适用的机构指南进行。记录参与者的性别，但因样本仅包括两名男性参与者且研究设计未评估tDCS效应中与性别相关的差异，因此性别未作为统计分析因素。方法细节设备刺激使用MATLAB（MathWorks）配合Psychophysics Toolbox（PTB-3）生成，并在1920 × 1080显示器（60 Hz）上呈现。参与者坐在距离显示器100 cm处，头部位置通过下巴托固定。背景亮度设置为59.58 cd/m2，并使用光度计（Minolta LS-110）进行伽马校正。经颅直流电刺激（tDCS）使用Soterix MxN-5系统配合碳橡胶电极（尺寸：3 cm × 5 cm）进行。阳极刺激施加于右侧枕叶皮层（O2，10–20系统），阴极电极放置于额中央位点（FCz）。最大电场强度达0.49 V/m（图1C），由HD-Explore?（Soterix Medical提供的软件）建模。刺激和任务为测量感知对比度外观，我们采用了Carrasco等人（2004）的实验程序。每个试次的程序如图1A所示。每个试次开始时，注视点在显示器中央呈现500毫秒，随后呈现线索（比注视点稍大的黑点）67毫秒。线索与注视点在同一位置呈现，以提示参与者即将出现的目标刺激，同时强制眼睛注视中央位置。经过50毫秒空白期（线索与目标刺激之间的刺激间隔）后，两个定向Gabor斑块呈现在注视点左右两侧。每个Gabor斑块通过将2周期/度的正弦光栅（相对于垂直方向±45°取向）与高斯包络卷积生成，视角为2度。每个Gabor斑块的位置（斑块中心）距离注视点4度（左右），并比注视点低1.5度。测试刺激的对比度从8%到30% Michelson对比度，按9个对数步长变化（8%、9.43%、11.13%、13.13%、15.49%、18.28%、21.56%、25.43%、30%）。标准刺激的对比度设为15.49%，与测试刺激的第5个对比度相同。测试和标准刺激随机呈现在注视点左右两侧，持续50毫秒，测试刺激的对比度顺序随机化。参与者被要求使用指定按键报告对比度较高的Gabor斑块的方向。按照Carrasco等人（2004）的方法，使用两组按键（一组用于左倾方向，另一组用于右倾方向）。实验设计和刺激方案单个区块（刺激前区块和刺激区块）由360个试次组成（9个测试对比度 × 2个标准刺激位置 × 20次重复）。每60个试次提供一次休息，参与者可在短暂休息后按空格键继续。在单次实验中，我们首先在无脑刺激的情况下测量主观相等点（PSE）作为基线，PSE表示哪种测试对比度主观上看起来与标准对比度相同。刺激前区块完成后10分钟，我们在tDCS条件下施加2mA tDCS于右侧半球枕叶皮层（10-20 EEG系统中的阳极O2电极位置，图1B）测量PSE。区块顺序固定，以避免基线测量受到离线tDCS效应的污染。按照常规montage，阴极电极放置在10-20系统的FCz电极位置。地线通道放置在额头上以稳定低阻抗。tDCS实验开始后，电流在30秒内升至2mA，参与者被要求闭眼休息2分钟，这是tDCS达到完全效果所需的大致时间。tDCS在整个刺激区块期间持续施加，大约需10至15分钟完成，随后关闭刺激器，电流在30秒内逐渐下降。在假刺激条件下，电极设置与阳极刺激条件相同，但电流在实验开始和结束时于60秒内逐渐升降。参与者在两次实验开始时均报告有轻微刺痛感。tDCS实验和假刺激实验的顺序随机分配给不同日期的个体参与者（间隔至少2天）。本研究采用单盲设计，参与者（而非实验者）对刺激条件不知情。量化和统计分析使用MATLAB（MathWorks）中psignifit（版本3）实现的贝叶斯框架，分别对每个参与者在每个刺激条件（阳极和假刺激）、刺激配置（LTRS和LSRT）和时间点（刺激前和刺激中）拟合心理测量函数。主观相等点（PSE）从每个拟合的心理测量函数中估计，即在50%试次中参与者判断测试刺激对比度高于标准刺激时的测试对比度。心理测量斜率也从拟合函数中获得，作为PSE周围辨别精度的度量。PSE和心理测量斜率的变化在参与者内部计算为刺激测量与刺激前测量之差。对于PSE，ΔPSE定义为PSEstim ? PSEpre。主要分析中，通过反转LTRS ΔPSE的符号并保留LSRT ΔPSE的符号计算带符号ΔPSE值，使得两种配置中预测方向的偏移均为正值；然后对每个参与者内的两个值取平均。所有统计分析均在MATLAB R2022a中进行。样本包括10名参与者（N = 10），参与者是所有推断统计分析的独立实验单位。阳极刺激和假刺激之间带符号ΔPSE的主要比较采用双尾配对样本t检验。此外，使用单样本t检验（对零）确定阳极和假刺激条件下带符号ΔPSE是否异于零。原始ΔPSE值使用2 × 2重复测量方差分析，刺激（阳极、假刺激）和配置（LTRS、LSRT）为参与者内因素，随后进行计划配对样本t检验，比较各刺激条件内的配置和各配置内的刺激条件。心理测量斜率变化的相应分析使用配对样本t检验和2 × 2重复测量方差分析。主要带符号ΔPSE比较的敏感性分析在分别排除作者参与者和图4中识别的明显异常值后进行。统计检验为双尾，统计显著性定义为p < 0.05。效应量以配对样本t检验的Cohen's d_z和重复测量方差分析效应的偏eta平方（ηp2）报告。适用时报告95%置信区间。结果中，带符号ΔPSE的描述性值以均值±标准误报告。图3中，符号代表参与者均值，误差线代表±1标准误。图4中，个体数据点代表参与者；箱线图显示中位数和四分位距，须表示排除异常值后的范围。精确统计结果，包括检验统计量、自由度、p值、效应量、置信区间和适用时的样本量，在结果和图例中报告。