Automatic avoidance of obstacles is a dorsal stream function: evidence from optic ataxia

過去的研究資料顯示，當我們伸手抓取一樣東西時，我們的大腦使用一系列精緻的 visuomotor歷程，在不需思考的狀況下判定目標物的特性與位置，以及我們身體的狀態和位置。神經生理學和fMRI的研究顯示這些系統大部份存在於posterior parietal cortex的上方、intraparietal sulcus和其週圍。所謂的“dorsal stream”。而當有障礙物出現時，為了避免碰撞，我們的大腦會計算出一個運動方向，試圖轉向遠離障礙，但是目前沒有研究調查何處的大腦機制處理這種內隱的障礙物閃避(這篇論文寫於2004年)。
最近的幾個研究縮小尋找的範圍，D.F.患有visual form agnosia，叫她抓取一個方塊，而目標方塊的左或右方都有一個障礙物，但是D.F.可以計算兩者的相對位置並改變手部運行的軌跡，如同控制組一樣，由於她兩側的ventral stream受損，因此推論obstacle avoiding和reaching的機制可能共享同一個大腦位置。另一個實驗使用十二名spatial neglect的病人，在這裡使用了reaching task和bisection task來測試他們，結果在reaching task的情況中，他們可以同時考量到兩個障礙物的位置，然而在bisection task中，他們就會忽略左方的物體，他們的腦傷大部份集中在temporo-parietal junction，而保留了superior parietal的區域，也就是dorsal stream的位置。
以上兩個研究對於dorsal stream牽涉到obstacle navigation間接提供了一些證據，而目前的這個研究則是透過調查optic ataxia的患者(雙側的superior parietal損傷)，試圖更直接的測試這個假設。方法同第二個實驗，使用兩種不同的作業來觀察病患的情況。
The reaching task
這個作業需要受試者計算出一條可以將碰撞到障礙物的風險降到最低的路徑。受試者被告知這是一個移動速度的作業，在“go”的指令下達時，他們從起點開始，儘可能快速的使用食指穿過兩個圓柱並觸碰終點的一條灰色帶。控制組(正常人)會隨著圓柱位置的不同而改變食指的移動路徑；而兩個病患則沒有這樣的現象，事實上四種不同的配置所得到的路徑幾乎是雷同的。
The bisection task
這個作業需要謹慎的知覺判斷。受試者被告知這是一個判斷準確性的作業，在“go”的指令下達時，他們從起點開始，移動食指至兩個圓柱之間的中點。兩個病人可以完全考量到兩個圓柱的位置並作出判斷，而且打從起點開始，他們的指向就是恰當的。
這個研究所探討的是為了減低碰撞的風險，所做的無意識且“自動化”修正動作。最近的研究顯示在避開障礙物時，有意識的警覺可以是不需要的(McIntosh, R.D. et al, 2004)。但是障礙閃避的種類必非只有這種簡單的型式，研究結果不能完全類推到這些情況。例如，當障礙物是易碎或有害的時候，我們即假定知覺處理，也就是ventral stream的功能將會涉入，不然將無法辨認障礙物的特質，而這樣的結果必然是更謹慎的行動，保持更遠的安全距離以及更慢的速度。這種“知覺” 型式的障礙物閃避，牽涉到有意識的監控手部和障礙物，相較於reaching task，更近似於 bisection task。同樣的，結論也不能類推到locomotion中的障礙物閃避。因為他還需要處理障礙物的移動軌跡。