第四屆視覺科學年會參與會議報告
陳奕全
台灣大學心理學系
視覺科學年會（Vision Sciences Society, VSS）為視覺科學界規模最大的會議，於四年前開始脫離視覺與光學研究學會（Association for Research in Vision and
Ophthalmology, ARVO）後，每年固定在美國佛羅里達州的Sarasota舉辦。今年的會議於四月三十日至五月五日舉行，六天的會議中共安排了約200場口頭報告及900篇的海報發表，這些發表的文章摘要皆刊登於期刊 ”Journal of Vision”上。今年承蒙蔣經國學術交流基金會的補助，使我能如願出席這場國際會議。
VSS的與會人數及論文發表數都相當龐大，內容涵蓋的範圍也相當廣。大會除了安排每天上下午兩個場次的演講，每個場次有2至3個主題同時舉行之外，還有每天兩場的海報展覽；每天奔波於各會場之間，慎選與自己相關的主題或是大師的研究發表，深怕錯過任何一場精采的演講。會議中除了吸收新知外，與其他學者交流也是相當重要的經驗；除了積極介紹自己的研究給相關領域的學者外，其他時間的討論與會後餐敘也是交換研究心得的好機會。
會議內容
注意力的機制
注意力在知覺處理議題中一直扮演重要的角色，因為外在世界的刺激過於繁複，而我們有限的資源無法同時處理這麼多的刺激，因此出現了「選擇性注意」的機制。當兩個物體同時出現在視野中，兩個物體的表徵會互相競爭、影響，紀錄大腦的活動時發現兩個刺激相對應的區域活動反而比單一呈現時要低。Chong, Kastner, & Treisman利用功能性核磁造影（fMRI）測量大腦活動，發現只有當集中注意力於其中一個物體時，才會產生競爭的效果；亦即注意力如同一個過濾器一般，只選擇要注意的物體，其他同時呈現的物體則被當成無關刺激排除，因此相對應的神經活動變降低了。但如果需要分散注意至所有的物體，所有的物體表徵不會互相競爭，因此神經反應仍會維持平均。由此可以看出注意力選擇與否的差異，而且直接表現在大腦神經活動量，可藉由fMRI觀察紀錄。
Bouma（1970）發現crowding effect：當「2」單獨呈現在視野邊緣原本可以辨識，但若「2」周圍又放了很多個「5」，則「2」就無法被看到了。關於這個現象的解釋眾說紛紜，無法確定在整個視覺訊息處理歷程中的哪一個階段。Azoulai & Hubbard利用需要注意力與否的實驗刺激進行檢驗：能有彈出（pop-out）效果的刺激不須注意力，而不能彈出的刺激需要注意力處理。結果發現不能彈出的實驗刺激才有crowding effect，而具有彈出效果的刺激似乎不受影響，因此crowding effect也許發生在視覺處理較後期的階段，也許注意力的限制有關。
近年注意力的選擇機制有個相當熱門的議題，其一是在探討注意力的作用是選擇空間位置還是選擇物體。目前累積的證據指出，選擇空間位置是相當強且穩定的效果，選擇物體則會因為不同操弄而變動。例如，作業中線索的有效性及呈現方式（Yeh & Lin）、物體的知覺組織特性（Kimchi & Cohen-Savransky; Marino & Scholl）等。另一個今年也相當熱門的議題是，隱示（implicit）的知覺如何引導注意力。受試者未必意識到畫面中什麼是有效的線索，但是會因為畫面中的特性與目標物的關係，經過多次嘗試後便可有效的提示受試者目標物的位置，進而幫助作業表現（DiMase & Chun; Junge &
Chun; Ambinder & Simons; Leber, Chun, & Widders）。這類隱示的學習效果在其他的主題中也常常可以見到，說明人類的學習是如此快速以達成外在環境的需求。
臉孔辨識
Kanwisher在90年末以fMRI進行研究發現，人類在進行臉孔辨識的作業中會激發特定的區域，這個區域稱為fusiform gyrus（FFA），FFA只針對人臉反應，對於其他種類的刺激，如房子、汽車等都不太反應；今年有兩場演講針對這個主題做更進一步的探討。過去發現，辨識臉孔時，細部的五官特徵和整體的結構（整體的輪廓及五官位置）都相當重要；Yovel & Kanwisher以fMRI檢驗發現，在進行臉孔的整體結構判斷及細部五官判斷時，FFA都有很強的激發；但是對倒立的臉孔進行相同作業時，兩種作業造成的激發量都很小；如果檢驗對房子反應的區域卻發現，進行房子細部判斷作業時此區的激發量大於整體判斷作業，且倒立影像後並不影響此區的激發量，由此可看出臉孔辨識與其他物體辨識的差異，在於整體結構的訊息訊息扮演相當重要的角色，其效果也反應在針對臉孔反應的大腦區域激發。Golarai, Chahrimani, Eberhardt,
& Grill-Spector也探討臉孔的部分與全體所對應的大腦活動區位，他們不僅探討FFA，也擴及到superior temporal sulcus（STS）和amygdala。結果同樣發現FFA對臉的五官及結構都反應，即使正常的五官不在其正常位置上；此外，STS和amygdala也都會對臉的結構反應，且amygdala不會對臉孔的五官反應。Amygdala被認為是人類的情緒中樞，這個部位對臉部的整體結構反應也許是為了判斷他人臉部的情緒。
對不同種族與性別的臉孔辨識如何達成呢？Ng, Ciaramitaro, Fine, &
Boynton利用適應（adaptation）的方法，發現我們對東方與西方、男性和女性的臉有各自獨立的特定表徵，如果適應了東方男子臉孔使敏感度降低，不會影響對西方男子臉的判斷。這研究說明了我們處理臉孔時，不同的類別是由不同的神經細胞所負責的；推到極致，過去Barlow曾提出「祖母細胞」的想法，認為我們有一個細胞專門處理祖母的臉孔，這個細胞一反應，我們就會覺得看到祖母的臉。這個觀點過去一度被認為是荒謬的，因為我們需要多少細胞才能對應我們所認識的人數！不過現在似乎又開始有證據來支持這種類別與特定神經細胞反應間的對應關係，也許是這個理論回來的開始。
在發展上發現，Kovacs, Kovacs, & Feher發現4-5歲的小孩觀看臉孔時的眼動路徑與成人的完全不同。成人在觀看一張臉孔時，眼動路徑主要集中在眼睛周圍，偶爾注視臉孔邊界或鼻子、嘴巴。但是小孩子的眼動路徑相較之下十分紊亂，不會集中在特定區域，而是隨便亂看，連帶地在模糊刺激的臉孔辨識作業表現也比較差。這個結果說明經過長期練習後成人可以有技巧的注視重要的位置來幫助辨識臉孔，而且眼睛周圍的訊息似乎是最重要的；但是小孩子似乎還無法抓到這個訣竅。
物體、文字辨識及相關議題
Liu, Lu, & Aguilar把人臉用一些隨機點蓋住，發現受試者做人臉同異判斷時，我們熟悉的正立臉不受影像扭曲的影響，但是不熟悉的倒立臉會。他們推論在判斷人臉時似乎已經形成一個更完整的內在表徵，可以幫助完成作業。
Anderson & Grill-Spector利用fMRI研究大腦區位的活動量是否受到觀看影像的大小影響。他們發現對於不同大小的物體，不論在做大小判斷作業或類別判斷作業，較初級視覺皮質區如V1、V4都會隨著影像變大而活動增加；但是較高級的視覺皮質如lateral occipital（LO）及FFA只有做大小判斷作業時才有這個效果，做類別判斷作業時則不受影響，顯示較高級的視覺皮質對物體的物理大小不太敏感，除非要針對物理大小做反應才會受影響。
大腦除了專門負責臉孔的區域，有沒有對文字敏感的區域呢？Liu, Jovicich, Baker, Mangini,
Wald, & Kanwisher用fMRI研究發現，在左側的FFA有一小區專門對英文字反應，但是只要是字母串就可以了，所以他們把這區稱為visual letter area。學過英文及希伯來文的雙語受試者再看到不同語言的字，也都同時激發這一區，因此他們認為這一區應該是經由後天學習才塑造成專門處理語言。至此令我好奇，中文相較於英文是非常不同的符號系統，是否經由學習也由這個區域專門處理呢？Kanwisher所主持的實驗室全力發展以fMRI研究大腦區位化，近年台大心理系也嘗試開始利用fMRI積極進行研究，而中文字的研究也許是我們異於外國學者的獨特之處，或許更應積極進行。
Chen & Zelinsky給受試者一個中文目標字，並在周圍呈現八個中文字，其中一個字與目標字相同，要求受試者找出來。他們發現熟悉中文者與沒學過中文的人在尋找這個中文字的眼動方式竟然相似，而且不論中文字的筆劃數多寡（當作複雜程度指標，筆劃數愈多愈複雜）。熟悉中文者對於目標中文字應該很容易就記住，因此可以一個字一個字一直找下去，而不需要回來和目標字比對；但令人意外的是沒學過中文的人竟然也可以做到，他們推論似乎可以將如此複雜的字形（或許對非中文使用者而言是「圖形」）表徵保留在工作記憶系統，因此每一個中文字可以直接和內在的表徵比對。
Palmer & Brooks提出一個新的背景-圖形分離原則，稱為邊界與質地群組。與邊界具有相同性質的質地，如共同運動、亮度等性質就會被群組（grouping）；接著擁有邊界的這一塊就會被知覺為圖形，其他的為背景。Palmer在發表時展現很多例子，讓聽者眼見聞信，令人印象深刻。
自然景象的知覺
Mary Potter認為我們在處理外界訊息時會經歷兩個階段，第一個階段是察覺物體，第二是將這個物體的表徵穩定於記憶系統；第一個階段可以很快的認出物體，但是必須穩定後受試者才能報告。今年她發表的研究目的是，檢驗我們在一瞬間可以認出多少的圖片。如果是再認作業，需要受試者記得圖片，則會因為同時呈現的圖片愈多而表現愈差；但如果只是偵測作業，受試者偵測某些圖片是否出現，則同時出現的圖片數目影響不大。這似乎說明，其實我們可以在很短的時間內同時認出很多東西，但是接著這些東西的表徵未必都能夠穩定。
Mary Potter的早期研究也發現，如果目標物與背景不一致，例如在廚房中出現的枕頭，該物體的報告率就變差。過去我們只知道背景對物體的影響，Davenport要求受試者報告目標物或報告背景，結果發現不僅不一致的目標物報告率變差，同時妹景的報告率也變差，因此兩者是互相影響的。
發表論文心得
我的海報被安排在大會第四天中午發表，當日不幸氣候不佳，下了場雨，而海報會場離主要會場約有5分鐘的路程，因此原本預期前來觀賞的人數會大減；不過雨停後會場仍擠滿了人潮。在國外的視覺會議中發表中文字的研究雖然看來與主題不符，不過仍有許多外國學者及留美華人對此議題有興趣。有些學者的興趣在於圖形的辨識，他們把中文字視為一複雜的圖形，因此好奇中文字的處理歷程是否與圖形的處理方式相同或相異；也有研究英文的學者前來，好奇中文字與英文相異特點及在處理上的異同。能有機會在這個場合發表中文字的研究，不僅能夠提高台灣學術研究的能見度，同時也能向外國學者介紹中文字的獨特性。
在發表的過程也有許多出乎意外但非常有趣的討論。一位在美國的華人研究者認為，我們目前所採用的視覺敏銳度測驗是判斷C缺口的方向，這個刺激太過簡單；但中文字是非常複雜的刺激，尤其是繁體中文，應該用這麼複雜的刺激來建立中文使用者的視覺敏銳度測驗。也有另一名研究偏盲（hemenopia）的醫生，提問說是否可以用中文字特性，例如中文為方塊字，但又可以為各種組成成分及結構，是否可以製成一份測驗來區分不同類型的偏盲病人。這些學者的意見也讓我開始思考在研究之餘，是否也能將中文研究的成果，透過合作的方式加以應用。
最珍貴的經驗是，Mary Potter也前來了解我的研究並給予意見。我的研究主要利用重複視盲派典（repetition blindness paradigm, RB）進行中文字的研究，發現RB的Kanwisher及後續進行許多相關研究的Bavelier都是Potter的學生，他們也共同發表了許多RB的研究，因此能夠獲得她的指導實在受益匪淺，她的意見也提供許多後續研究的方向。
與會心得
VSS在佛羅里達的渡假聖地Sarasota召開，會場氣氛十分輕鬆，各國學者皆穿著輕便，在會場中交換意見或與老友寒喧，是一個嚴謹但不失輕鬆的會議。
由於VSS是美洲同類型會議規模最大者，許多學者固定每年前來，因此我們在會場中，常常會遇到重要文獻中的作者；尤其是與自己研究相關的學者，總是令我們相當興奮。不論邀請他們來看我的海報，或是與他們討論研究心得，都是寶貴的經驗，是一般在實驗室埋首研究得不到的。與會的過程中，也會認識其他學校的研究生，不論是學業上或生活上的閒聊，都使我們互相了解其他實驗室的狀況，也可以從中了解國外學生如何做研究。
值得一提的是，參與會議的學者也注意到我們來自台灣，除了了解我們的研究主題之外，偶爾也會問問我們的政治情況；大部分的學者也都對我們的研究給予正面的肯定。在大家愈來愈知道「台灣」這個地方時，參與國際會議不只可以使我們的研究能見於國外；同時也提醒我們，我們也代表著「台灣」的研究社群，因此在研究或發表時都必須更謹慎認真。
感謝蔣經國學術交流基金會的全額補助，使我能順利成行。六天會議所見、所經驗的，是超乎預期的豐富。