人类的视觉系统面临两个基本挑战：通过感知构建当前环境因素的精确表征，以及通过视觉工作记忆（Visual Working Memory, VWM）维持与行为相关的信息。尽管感知和VWM的功能目标不同，但二者通常招募重叠的神经回路。

高级视觉皮层，包括物体选择皮层（Object-Selective Cortex, OSC），在感知过程中支持物体身份的编码，并参与VWM期间物体表征的维持。然而，这种重叠性招募是否意味着视觉皮层在VWM中发挥必要且因果性的作用，仍是一个持续争议的问题。

感知与VWM之间计算需求的差异，可能为理解它们如何在支持不同功能的同时，共同激活重叠区域提供理论框架。视觉感知强调对外部环境因素进行高效的感官编码，通常通过空间受限的编码方案实现。这反映在早期视觉区域的视网膜拓扑组织以及高级视觉区域中观察到的对侧偏侧化现象。

相比之下，VWM必须在缺乏持续感官输入的情况下维持内部表征，且常需应对干扰或干扰因素。这种功能转变被认为需要更灵活或分布式的编码策略，优先保证稳定性而非空间特异性。这些对比需求表明，感知和VWM可能对共享皮层区域施加不同的空间约束，从而可能导致表征组织模式的差异。

来自早期视觉皮层（Early Visual Cortex, EVC）的证据表明，空间编码具有灵活性且能适应任务需求。低级视觉区域中的感知表征严格遵守视网膜拓扑组织，可解码的感官信息局限于相应的视网膜拓扑区域。

然而，在VWM维持期间，这种空间偏侧化效应变得更为灵活：当记忆双侧刺激时，对侧偏好持续存在；但在单侧记忆维持过程中，这种偏好显著减弱。这些发现表明，EVC能够根据任务情境，从严格的视网膜拓扑编码转变为更统一的记忆表征。

图1.基于感觉的同侧表征的皮层分布（摘自Science Advances）

这引出了一个重要问题：类似的空间灵活性是否延伸到OSC等高级区域？OSC的计算必须调和空间敏感性与位置容忍的物体层面抽象之间的平衡。OSC的空间编码特性由其解剖结构、功能调谐以及对刺激配置的敏感性之间的微妙相互作用所塑造。OSC神经元拥有能覆盖两个视觉半场的大感受野，但由于来自EVC的优势前馈输入，表现出可靠的对侧反应偏向。

在功能上，OSC支持位置容忍的物体识别：物体身份可跨不同位置解码，且类别选择性反应（例如，对人脸的反应）不论视野如何均得以保留。然而，这种位置容忍性并未否定对侧偏向—对侧刺激的反应通常强于同侧。

此外，高级视觉区域的反应受视觉输入空间布局的调制：在单侧呈现下，同侧半球表现出较弱但可检测的表征；而在双侧观看条件下，同侧信息受到强烈抑制，对侧刺激占主导，这与半球间归一化现象一致。综上所述，这些发现勾勒出一种感知模式，其中OSC同时表现出位置容忍性和空间偏向，且二者的平衡由输入布局所塑造。

尽管OSC的这些特性在感知过程中已得到充分证实，但类似的空间编码原则是否以及如何在物体VWM期间运作尚不明确。虽然前人研究提出OSC在VWM中积极参与，但其记忆表征的性质可能不同于其感知反应。

跨物种的汇聚证据表明，OSC，以及更广泛的腹侧颞叶皮层和颞下回（Inferotemporal, IT）皮层，对VWM有贡献。经典的神经生理学研究显示IT神经元中存在持续的延迟期活动，而人类功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）研究揭示了OSC的类别选择性亚区，如梭状回面孔区（Fusiform Face Area, FFA）和海马旁回位置区（Parahippocampal Place Area, PPA），在记忆面孔或场景时保持活跃。

神经物体档案理论进一步提出，后顶叶皮层提供容量有限的视觉特征存储，而外侧枕叶复合体编码受任务设置和自上而下反馈调制的、内容特异性的物体表征。总之，这些发现表明高级视觉皮层可能在VWM中发挥积极作用，但其表征特性，特别是其空间组织方式，仍知之甚少。

该研究结果揭示了OSC内物体空间表征在感知与VWM之间存在显著差异。具体而言，双侧感知配置导致OSC中同侧表征可忽略不计，而VWM即使在维持双侧项目时也始终激活同侧区域。

这种VWM相关的扩展招募了超出单侧感知或双侧注意任务所激活区域之外的额外皮层区域，并采用了一种类似于感知的表征模式。尽管感知和记忆表征形式相似，但这些发现强调了空间重组是区分高级视觉皮层中感知处理与记忆处理的关键因素。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea7764