这些发现让我们对大脑如何处理眼睛所看到的东西有了新的认识
纽瓦克罗格斯大学分子和行为神经科学中心(CMBN)的研究人员发现,需要开发一种新的框架来理解“感知稳定性”,以及我们如何看待世界,他们发现眼球运动期间获得的视觉输入正在由大脑处理,但被意识阻挡。
看东西的过程需要眼睛移动,这样光线才能照射到每只眼睛中央的感光器视网膜,然后将该信息传递给大脑.如果我们知道刺激在他们每秒钟移动两到三次的时候,视觉会在眼前经过,然而,视觉是由一系列快速运动的感觉组成的,而不是对世界的稳定感知。为了达到感知的稳定性,目前的理论认为,在眼球运动过程中获得的视觉信息会被消除,就像被相机的快门切断一样,并从处理中移除。
发表于当代生物学(http://www.cell.com/current-biology),由助理教授巴特·克雷克尔伯格(Bart Krekelberg)和博士后研究员塔玛拉·l·沃森(Tamara L. Watson)进行的一项重要的新研究现在表明,眼跳抑制理论是不正确的,大脑所做的是处理眼球运动期间获得的信息,但阻止它被报告出来。
Krekelberg说:“在眼球运动时,大脑并没有完全抑制输入,而是将其作为不需要反馈给意识的信息进行处理。”
这一发现是通过使用一种视觉错觉得到的,在这种视觉错觉中,一条水平线的呈现使后面的圆看起来像一个椭圆。在沃森和克雷克尔伯格的研究中,这条线在眼球运动之前立即呈现给研究参与者。根据目前的理论,这条线将从视觉处理中消失,人们会期望参与者报告随后呈现的圆看起来像一个圆。虽然研究参与者没有回忆起看到过这条线,但他们报告看到的图像不是圆,而是椭圆。换句话说,参与者经历了幻觉,即使他们没有意识到导致幻觉的那条线。
“尽管他们不记得看到过这条线,但大脑显然确实处理了这条线,”沃森说。“这表明,感知稳定不是通过抑制眼球运动中遇到的刺激来实现的,也不是通过将它们从处理中移除来实现的,而是通过阻止这些信号在处理的后期阶段到达意识。”一些抑制也在发生,但抑制不足以解释感知稳定性;这不是故事的全部。”
在眼球运动过程中,大脑不丢弃视觉输入的一个原因可能是它提供了关于眼球运动的有用信息。沃森说:“我们推测,眼球运动产生的视觉信号可能对决定眼球运动的多少和速度很重要,这样大脑才能保持感知的稳定。”“只要这些信号不进入意识,它们就可能对提高感知稳定性有用。”
研究结果还表明,需要一种新的方法来进一步了解涉及视觉处理和感知稳定性的认知和神经功能。到目前为止,研究主要集中在查明大脑中那些在眼球运动时表现出较低活动的区域。“我们现在看到的情况比我们想象的要复杂得多,”Krekelberg说。“我们不应该只关注眼球运动时大脑活动减少的区域,而应该关注那些可能改变处理过程以利用眼球运动时出现的输入的区域。”
更好地了解这些加工过程中的变化,可以为早期发现和更有效地治疗那些患有眼球运动缺陷的人铺平道路。例如,精神分裂症患者有时会报告缺乏感知稳定性。虽然阅读障碍传统上被解释为语言发展的缺陷,但它也被发现与控制语言能力的缺陷有关眼球运动.