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视觉图像信息处理机理是视觉神经科学研究的前沿。中国科学院上海生理研究所李朝义教授在国家自然科学基金(批准号：38890507)资助下，系统地研究了在视觉系统不同水平上传递和整合复杂图形特征的中枢机理，提出了感受野三重结构的理论模型，在此基础上解决了一些悬而未决的问题。
1.发现在外侧膝状体和视网膜传统的同心圆感受野外，存在着一个大范围的去抑制区，该区域与传统的感受野共同参与视觉信息处理。
2.系统地论证了该区域具有动态地调节感受野的滤波特性、传递函数、颜色敏感性、补偿传统感受野的低空间频率损失等作用。
3.首次用“传递图形”方法研究视皮层各类神经元对复杂图形的反应特征，证明复杂细胞对“质地图”的反应特征与人的视知觉十分吻合，表明大脑皮层复杂细胞水平已实现一定程度的特征整合。
4.观察到大脑皮层月状沟前背区神经元，只能被某些真实的三维图形(面孔、手等)激活，并提出“注视野”的概念，即敏感的复杂图像，必须呈现在该细胞特定的“注视野”内才有效。表明在这一级皮层水平上实现了空间位置信息与图像信息的整合。
上述发现对深入了解视觉信息的传递有很大的潜在重要性，对该领域的研究将起推动作用。此项研究成果已为国内外学者广泛引用，并曾多次在国际会议上报告，获得高度评价。该项成果获1991年度中国科学院自然科学奖二等奖。
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