陈立翰课题组揭示双侧下顶叶在触觉客体个体化中的核心枢纽作用

　　

在复杂多变的环境中，生物体持续面临信息过载的挑战。为有效应对这一困境，认知系统必须首先将目标客体从背景噪声及相邻刺激中分离出来，方能开展后续的识别、计数与记忆操作。这一关键的前注意加工阶段被界定为客体个体化（Object Individuation, OI）。尽管早期研究长期聚焦于视觉通道——探讨视觉系统如何从拥挤场景中提取独立客体——但触觉通道的OI机制在认知神经科学领域始终缺乏系统性阐释。考虑到触觉在人类探索环境、工具操作及盲文阅读中的生态重要性，阐明指尖如何完成“触觉分拣”具有显著的理论与应用价值。

近日，陈立翰研究团队在NeuroImage在线发表题为“Object Individuation on a fingertip is Associated with Neural Representations in the Bilateral Inferior Parietal Lobule”的研究论文。 该研究采用功能磁共振成像技术，从空间维度系统探究了触觉客体个体化的神经基础。研究招募了26名健康右利手被试，设计了三类实验任务：触觉数量枚举任务、触觉工作记忆任务及触觉目标辨别任务（基线控制）（图1）。三项任务采用完全一致的物理刺激参数，通过操控认知加工需求，实现了对OI过程的行为学隔离。数据分析综合运用全脑激活分析、感兴趣区（ROI）分析及多体素模式分析（MVPA），从激活强度与激活模式双重维度考察下顶叶的功能特性。研究揭示了双侧下顶叶是支持触觉客体个体化的核心脑区。

图1 实验刺激流程图

全脑分析结果显示，在数量枚举任务中，相比于OI范围内（≤3个客体），OI范围外（>3个客体）的条件在左侧上顶叶、右侧上顶叶、左侧下顶叶、右侧下顶叶、辅助运动区、额下回以及中央前回等多个脑区表现出更显著增强的激活。工作记忆任务中， 右侧下顶叶和左侧下顶叶在个体化范围外呈现显著激活。 两个任务结果的交集分析明确揭示 双侧下顶叶的激活不依赖于特定任务形式，而是触觉客体个体化加工的跨任务核心脑区（图2）。

图2 枚举任务和工作记忆任务工共同激活脑区

ROI分析为全脑分析结果提供了进一步的解释。在OI范围内，双侧下顶叶的激活强度随客体数量增加呈单调递增——1个<2 个< 3个， 形成清晰的神经数量梯度；而在个体化范围外，不同数量条件之间的激活差异消失。该发现为全脑分析中“大数范围显著激活”现象提供了机制性解释：下顶叶激活在数量3附近达到峰值，随后进入平台期，导致OI范围内外条件的对比效应。这一结果与行为学上的“感数”（subitizing）上限——即无需逐个数数即可直接识别的客体数量上限约为3——形成精确的神经对应。

MVPA分析结果显示，双侧下顶叶中的体素激活模式能够成功区分OI范围内的不同数量条件——无论是在数量枚举任务中还是在工作记忆任务中，解码正确率均显著高于随机水平。更重要的是，跨数据集的解码同样获得了显著高于随机水平的解码正确率：即使用数量枚举任务的数据训练分类器，能够成功对工作记忆任务中相同数量条件进行区分；反向跨任务解码亦然（图3）。这一发现具有双重理论意义：其一，证明相同数量条件下，数量枚举任务与工作记忆任务在双侧下顶叶具有同构的神经表征； 其二，直接证实下顶叶编码的是触觉客体个体化这一抽象认知变量，而非任务特异性操作或感觉运动需求。

图3 任务内以及任务间解码结果

该研究首次在系统层面揭示了触觉客体个体化的认知神经机制，确立了双侧下顶叶在该过程中的核心枢纽地位。研究为理解多感觉通道的客体信息加工普遍规律提供了重要依据，也为触觉感知障碍的临床评估、触觉替代设备的神经接口设计以及视障人群的触觉训练优化奠定了神经科学基础。

北京师范大学心理学部雷扬博士(现任职于郑州大学心理健康教育中心)为论文第一作者，北京大学心理与认知科学学院已毕业博士生娄春淼为论文共同第一作者。荷兰拉德堡德大学Donders脑、认知与行为研究所博士生孟丹婷同学也为本研究作出重要贡献。北京大学心理与认知科学学院陈立翰副教授为论文的通讯作者。该研究得到了科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2026.122026

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2026-06-08