Abstract

Deficient visual organization ability not only indicates possible brain dysfunctions but further affects an individual’s daily activities. This study aimed to use functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate the neural network contributing to visual organization abilities in children and adolescents. A two-choice version of the Hooper Visual Organization Test (T-HVOT) was adapted as the fMRI task for the present study. The effects of age and gender on overall visual perceptual functions and related neural foundations were also analyzed. Seventy children and adolescents were administered with the Test of Visual Perceptual Skill-Third Edition and 41 completed the fMRI scans. The whole-brain fMRI mapping results showed the cortical activation of multiple brain areas relating to visual organization. The greatest cortical activities were seen in the middle occipital gyrus, middle temporal gyrus, middle frontal gyrus and inferior frontal gyrus, and two age groups showed significant differences in cortical activation patterns as well. Gender had no significant effects on visual perceptual functions nor related cortical activation patterns. The overall visual perception functions improve with age, and the different cortical activation patterns indicated that the two groups adopt different strategies while performing visual organization tasks. The sensitivity and spatial resolution of fMRI allowed us to make specific conclusions about cortical regions involved in visual organization function and to provide a reference for objectively judging rehabilitative outcomes.

摘要

视觉组织能力不足不仅表明可能存在大脑功能障碍，还会进一步影响个人的日常活动。本研究旨在使用功能性磁共振成像 (fMRI) 来研究有助于儿童和青少年视觉组织能力的神经网络。Hooper 视觉组织测试 (T-HVOT) 的两个选择版本被改编为本研究的 fMRI 任务。还分析了年龄和性别对整体视觉感知功能和相关神经基础的影响。70 名儿童和青少年接受了第三版视觉感知技能测试，41 名完成了 fMRI 扫描。全脑 fMRI 映射结果显示与视觉组织相关的多个大脑区域的皮层激活。枕中回、颞中回、额中回和额下回的皮层活动最大，两个年龄组的皮层激活模式也有显着差异。性别对视觉感知功能和相关的皮层激活模式没有显着影响。整体视觉感知功能随着年龄的增长而提高，不同的皮层激活模式表明两组在执行视觉组织任务时采用了不同的策略。fMRI的敏感性和空间分辨率使我们能够对涉及视觉组织功能的皮层区域做出具体的结论，并为客观判断康复结果提供参考。额中回和额下回，两个年龄组的皮层激活模式也有显着差异。性别对视觉感知功能和相关的皮层激活模式没有显着影响。整体视觉感知功能随着年龄的增长而提高，不同的皮层激活模式表明两组在执行视觉组织任务时采用了不同的策略。fMRI的敏感性和空间分辨率使我们能够对涉及视觉组织功能的皮层区域做出具体的结论，并为客观判断康复结果提供参考。额中回和额下回，两个年龄组的皮层激活模式也有显着差异。性别对视觉感知功能和相关的皮层激活模式没有显着影响。整体视觉感知功能随着年龄的增长而提高，不同的皮层激活模式表明两组在执行视觉组织任务时采用了不同的策略。fMRI的敏感性和空间分辨率使我们能够对涉及视觉组织功能的皮层区域做出具体的结论，并为客观判断康复结果提供参考。性别对视觉感知功能和相关的皮层激活模式没有显着影响。整体视觉感知功能随着年龄的增长而提高，不同的皮层激活模式表明两组在执行视觉组织任务时采用了不同的策略。fMRI的敏感性和空间分辨率使我们能够对涉及视觉组织功能的皮层区域做出具体的结论，并为客观判断康复结果提供参考。性别对视觉感知功能和相关的皮层激活模式没有显着影响。整体视觉感知功能随着年龄的增长而提高，不同的皮层激活模式表明两组在执行视觉组织任务时采用了不同的策略。fMRI的敏感性和空间分辨率使我们能够对涉及视觉组织功能的皮层区域做出具体的结论，并为客观判断康复结果提供参考。