视觉系统对光刺激的感知需要大脑的高性能运作。每秒,眼睛会吸收超过1000万条信息,并通过数千根神经纤维将这些信息传递给大脑。尽管我们的眼睛在不断移动,但我们依然能够感知到一个稳定的世界。
研究介绍
研究人员发现,与之前的假设相反,并非所有类型的视觉运动都能进行平稳的眼球运动。此外,他们首次证明,当我们看到某些类型的非刚性运动时,眼跳运动的补偿机制会被覆盖,从而导致视觉稳定性丧失,该研究结果已发表在ScienceAdvances期刊上。
视觉科学一直认为,快速和平稳的眼球运动会对相同的运动信号做出反应。“我们的结果显示,这两个系统存在明显的分离。它们在功能上是不同的,并沿着不同的神经元通路运行。”拉佩解释说。
研究意义
在这项研究中,科学家们发现了一种新的视觉运动错觉,它会导致空间感知的中断。为了测试这种新的刺激概念,15名受试者需要用眼睛跟踪一个在点字段中移动的模拟旋转涡旋。
大约每400毫秒就会出现一次快速眼球运动阶段,将涡旋带回视网膜中心。每次受试者做出这样的眼球运动时,涡旋似乎都向前跳跃了一下。
“当涡旋移动时,通常的快速眼球运动补偿机制失效了。虽然产生的运动被清晰地感知到,但眼睛无法跟随它。这是一种之前未知的组合。”
研究团队使用高速红外摄像机(眼动追踪器)同步精确测量了眼睛的位置和眼球运动,以研究呈现的物理刺激与相应感知之间的关系。
在这个过程中,眼睛被红外光照亮,角膜和瞳孔上的反射被拍摄并分析。这些反射使得能够确定眼睛的确切位置和运动。
基础研究的这些新发现对认知和大脑研究特别有用。“首次出现一种补偿机制失效的运动,这意味着可以测试旧模型并开发新模型。”拉佩说。从长远来看,这种新的刺激概念还可用于神经退行性疾病的诊断和研究。
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