在日常生活中，我们的视觉系统不停地从外界接收大量的视觉输入。这些视觉输入中包含各种空间尺度上的信息。在视觉输入中，不同空间尺度的信息通常代表着不同的含义。其中低空间频率信息主要为图像的整体结构，而高空间频率信息主要为图片的细节信息。为了准确地从视觉输入中获取所需的物体的信息，视觉系统需要同时对各种空间尺度，也就是各种空间频率的信息进行处理。在灵长类视觉系统中，由视觉脑区V1，V2，V4和ITc组成的腹侧通路负责处理和识别物体的形状，轮廓等信息。一般认为，腹侧通路的各个脑区之间存在着等级结构:从低级(V1)到高级脑区(ITc)，随着脑区级别的提高，神经元的感受野大小逐渐增大，偏好的空间频率逐渐降低，能处理的形状信息的复杂度也逐渐提高。但这种等级结构却存在着矛盾的地方:高级脑区的细胞偏好的空间频率更低，但却能处理包含更多细节，更加复杂的形状信息。因此高级皮层需要通过某种渠道来获取高空间频率的细节信息。作为腹侧通路的中心脑区，V4介于低级和高级脑区中间，在视觉形状信息处理中起到承上启下的作用。因此可以推测，V4很可能在处理高空间频率的细节信息中起着关键的作用。但V4究竟如何完成这一任务目前尚不清楚。在这部分工作中，首先使用了光学成像，逆向示踪剂的方法对猕猴的V1，V2和V4进行了研究，发现V4中存在着独立的负责处理高空间频率信息的区域。这些高频区域被低频区域环绕，其内部细胞偏好的空间频率可以高达12周期每度。进一步的清醒猴电生理研究中发现这些高频区域中的细胞主要负责处理图像中的局部信息，而相对地，低频细胞则负责处理整体信息。此外通过比较高频区域内细胞和低频区域内细胞的反应潜伏期，发现这些高空间频率选择性细胞的反应要显著地慢于低空间频率选择性细胞。这支持了视觉认知中先整体后局部的特性。这些发现对于V4皮层的功能结构，高级皮层中高空间频率信息的处理方式以及视觉认知中整体和局部信息的整合机制等重要问题的研究提供了新的证据和理论基础。　　视觉系统的一个重要的任务是正确地识别周边环境中存在的各种物体。而各种不同的物体分别包含着不同的局部和整体信息。因此如何从复杂的局部信息中整合出物体的整体信息是视觉系统面对的一个重要挑战。灵长类视觉系统中存在着等级结构。一般认为低级皮层负责处理比较简单的形状而高级皮层则能够处理更加复杂的图形，且随着皮层等级提高，细胞反应的潜伏期也逐渐延长。作为一种包含真实轮廓构成的局部信息和整体错觉轮廓的刺激，交错线错觉轮廓(Abutting-line Illusory Contour)是一种理想的研究视觉认知中从局部到整体的整合机制的刺激。已有电生理和成像实验证据支持在清醒猴的V2和V4存在着能够表征交错线错觉轮廓刺激中整体轮廓的细胞。但对于整体轮廓究竟是在V2还是V4开始整合产生，以及V2和V4的错觉轮廓制和真实轮廓（如光栅，光棒等）的整合机制是否存在不同等问题上，仍然没有足够的认识。在这部分工作中，使用了清醒猴电生理记录的方法，研究了猕猴的V1，V2和V4三个脑区内细胞对交错线错觉轮廓反应的空间和时间特性。发现:(1)V2和V4的整体错觉轮廓反应相比真实轮廓存在着潜伏期延长的现象;(2)V4中对整体错觉轮廓反应的细胞比例高于V2，而且V4的整体错觉轮廓反应潜伏期较V2更长。这些结果提示:(1)V2和V4细胞对错觉轮廓的整合相对于真实轮廓需要更长的时间，因此两者的整合机制可能存在着不同;(2)V2的整体错觉轮廓反应出现早于V4，而V4对整体轮廓反应的细胞比例则高于V2。因此错觉轮廓在腹侧通路的整合很可能是在前馈传递过程中逐步完成的。