《Neuropsychologia》：Seeing more than schemas: the vmPFC represents imagery-rich mental scenarios
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本研究针对传统观点认为腹内侧前额叶皮层（vmPFC）仅处理抽象图式的问题，通过结合7T功能磁共振成像（fMRI）与眼动追踪技术，探讨了vmPFC在构建富含感知细节的心理场景中的作用。研究人员设计了场景构建、物体构建和抽象定义三种任务，发现vmPFC在场景构建中不仅激活增强，其多体素模式分析（MVPA）的解码准确率也显著高于其他条件，表明vmPFC直接参与表征意象丰富的心理内容，而非仅作为概念协调器。该发现深化了对vmPFC功能的理解，为构建性认知的神经机制提供了新证据。
你是否曾闭上眼睛，就能在脑海中清晰地“看到”一片夕阳下的海滩？或者，你或许属于另一类人——无论多么努力，眼前仍是一片空白，这种现象被称为“心盲症”（Aphantasia）。这种个体间心理意象能力的巨大差异，引出了一个神经科学领域的核心问题：我们的大脑是如何构建这些内部表象的？传统上，科学家们将目光投向了海马体（Hippocampus）和视觉皮层等负责感知细节和空间连贯性的区域。然而，一个长期被视为“抽象思维中枢”的脑区——腹内侧前额叶皮层（ventromedial Prefrontal Cortex, vmPFC），近年来却显示出与生动想象相关的线索。它究竟是高高在上的“概念协调员”，还是亲身参与了具体感官细节的“编码工作”？这项发表于《Neuropsychologia》的研究，正是为了解开这个谜团。
为了回答这个问题，由Sorit Achmed Ali、Pitshaporn Leelaarporn等研究人员组成的团队，设计了一项精巧的7特斯拉（7T）高场强功能磁共振成像（fMRI）结合眼动追踪的实验。他们招募了20名年轻健康的参与者，这些参与者均具有生动的视觉意象能力（通过Vividness of Visual Imagery Questionnaire, VVIQ评估排除心盲症）。研究的核心创新在于巧妙地控制了实验变量：研究人员选取了三个抽象的德语词汇——“希望”（Hoffnung）、“秘密”（Geheimnis）和“秩序”（Ordnung），并为每个词汇设定了三种不同的心理任务：构建一个详细生动的场景（Scenario Construction, SCN）、想象一个静止的物体（Object Construction, OB）、以及默念一个抽象的定义（Definition, DF）。例如，对于“希望”，场景可能是“在拍卖会上竞拍心仪画作”，物体是“一只白鸽的线条画”，而定义则是“希望意味着信心和乐观...”。这样一来，当在扫描仪中看到同一个词（如“希望”）时，参与者需要根据提示进行不同性质的心理操作，从而将“感知丰富度”从“语义支架”中剥离出来，直接检验vmPFC是否对意象细节本身进行编码。
在技术方法上，本研究主要依托了几项关键技术：1) 使用7T fMRI进行高空间分辨率的数据采集，采用多波段3D回波平面成像（EPI）序列以优化信噪比并减少伪影；2) 同步进行眼动追踪，以记录想象过程中的眼球运动模式，作为内部构建过程的行为指标；3) 采用多体素模式分析（MVPA）这一机器学习方法，来解码不同任务下大脑活动模式的差异，这比传统的单变量分析更能揭示神经表征的精细内容；4) 基于先验假设，重点分析了五个预定义的感兴趣脑区（ROI）：vmPFC、海马体（Hippocampus）、海马旁回（Parahippocampal Cortex, PHC）、颞上回（Superior Temporal Gyrus, STG）和枕叶视觉皮层（Occipital Cortex）。实验结束后，还通过绘图和复述任务来评估参与者的任务依从性。
3.1. 眼动追踪结果
眼动数据为内部心理过程提供了直观的行为证据。在成功率和生动性评分上，场景和物体想象均显著高于抽象定义。更重要的是，眼球运动模式呈现出明显的条件差异：场景想象引发了更多、但持续时间更短的注视点，以及更多的扫视次数，这类似于在真实环境中探索空间时的眼动模式。相反，物体想象则伴随着更长时间、更集中的注视，仿佛在仔细审视一个单一的视觉对象。而抽象定义任务的眼动模式则相对缺乏结构。这些行为差异有力地支持了三种任务确实诱发了不同的认知过程，场景构建需要动态的空间探索。
3.2. fMRI行为结果
在fMRI扫描过程中，参与者对所有条件下的任务完成度（成功率）自我评分都很高，且没有显著差异，表明他们在整个实验过程中都能有效地执行任务。
3.3. 单变量fMRI结果
传统的激活水平分析（单变量分析）显示，与抽象定义相比，场景想象和物体想象都更强地激活了vmPFC、海马旁回等内侧颞叶区域以及部分顶叶皮层。当直接比较场景和物体想象时，在vmPFC和海马旁回等区域的激活差异需要降低统计阈值才能观察到。这表明，虽然vmPFC在两种涉及表象的任务中都被招募，但其激活强度可能并非区分场景细节丰富度的最敏感指标。
3.4. 多体素模式分析结果
这才是本研究最关键的发现。MVPA能够检测大脑活动模式的细微差异。结果显示，在vmPFC这个核心关注区域，分类器仅能成功区分场景想象的条件，其准确率（平均61.39%）显著高于随机猜测（33%），而对于物体想象和定义任务，分类准确率则与机会水平无异。并且，vmPFC中对场景的解码准确率显著高于物体。这意味着，vmPFC的神经活动模式包含了关于场景想象的特异性信息，即它确实在“表征”意象丰富的细节。相比之下，颞上回和枕叶皮层对所有三种任务都能进行有效解码，说明它们更广泛地参与语义或一般感知处理；而海马体在本研究的MVPA中未能显示出高于机会水平的解码，这可能与7T fMRI在该区域易受信号丢失影响等技术因素有关。
3.5. 扫描后任务结果
参与者事后绘制的场景和物体图画细节丰富，且由两名独立评分者评估的一致性很高，进一步证实了参与者确实按照要求进行了生动的想象，保证了实验数据的有效性。
综合以上结果，本研究得出了明确的结论：腹内侧前额叶皮层（vmPFC）在构建性心理意象中的作用远不止于传统认为的抽象图式协调。它直接参与并表征了富含感知细节的、时间上延展的心理场景。MVPA的结果尤其具有说服力，它表明vmPFC的神经活动模式包含了场景特异性信息，支持其扮演“内容表征者”而不仅仅是“过程协调者”的角色。
这一发现具有重要的理论意义。它挑战了将高级认知脑区（如前额叶）与低级感知脑区（如视觉皮层）功能严格区分的传统二分法，揭示了vmPFC在整合感知细节、概念意义乃至情感色彩以形成连贯主观体验中的核心作用。这与发展中的“事件理解”（event construal）理论框架相契合，该框架强调vmPFC是将感觉输入和概念输入无缝整合成我们独特个人体验的关键节点。此外，该研究也为理解心盲症等个体差异现象提供了新的视角，未来可以探究心盲症个体的vmPFC在表征感知细节方面是否存在异常。
当然，研究也存在一些局限性，例如7T fMRI在vmPFC和海马体等区域的信号稳定性挑战，以及不同脑区大小对MVPA灵敏度的影响。未来的研究可以针对海马体亚区进行优化，并探索vmPFC在情感性、社会性场景构建中的作用。总之，这项研究通过先进的技术和巧妙的设计，将vmPFC的功能定位从“抽象的指挥塔”推向“具身的绘图板”，为我们理解人类最引以为傲的想象力提供了崭新的神经基础。
