视觉信息的处理流程和机制一直是神经科学研究的前沿问题。传统观点认为，视觉信息由低级向高级中枢逐步进行等级加工（feed-forward hierarchy processing）以形成视觉知觉；近期研究发现，高级脑区下行反馈影响（top-down influence）能调控低级和初级视觉皮层（V1）神经元活动，并可改变视觉信号的行为检测能力，故又有人提出视知觉形成的逆向等级加工（reverse hierarchy processing）理论，即视觉信息通过高级脑区和V1之间的环路联系进行前馈和反馈循环加工以形成视觉知觉。

最近，安徽师范大学华田苗教授课题组和和美国纽约大学Zhong-Lin Lu教授开展合作研究，采用非侵入式的经颅直流电刺激（tDCS）调控猫的高级视皮层7区的神经活动，结合心理学测试和视觉诱发场电位慢性记录方法同时研究高级视皮层反馈作用对猫的视觉行为学及V1神经元反应的对比敏感度CSF（contrast sensitivity function）曲线及反应阈值随外噪声等级变化的TvC（threshold versus external noise contrast）曲线的影响。结果发现，用阴极tDCS抑制7 区的反馈影响能在相同的空间频率范围同时降低行为学和V1 神经元反应的对比敏感度（CS），并能在相同的外噪声范围同时升高对视觉刺激反应的对比度阈值（TC），且行为学和V1神经元的CSF或TvC曲线在反馈作用被抑制前后均呈现高度的相关性变化。知觉模板模型（perceptual template model）分析结果显示，高级视皮层7 区的反馈作用对行为学检测和V1 神经元反应的对比敏感度影响是通过改变视觉系统内部噪声（internal additive noise）和外噪声排除（external noise exclusion）能力的联合机制介导的。这些研究证据表明，高级脑区反馈作用可能通过影响V1 神经对刺激反应的对比敏感度来调控视觉对比度检测能力，研究结果为视知觉形成的逆向等级加工理论提供了有力证据。

该研究以Effects of top-down influence suppression on behavioral and V1 neuronal contrast sensitivity functions in cats为题，于2022年1月22日在《iScience》杂志发表（IF=6.1）。华田苗课题组博士研究生丁见和叶政为共同第一作者，华田苗和美国纽约大学Zhong-Lin Lu教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目资助（NSFC, No. 31771181）。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103683