编辑推荐：
在感知研究中，为探究感知极限与动作的关系，研究人员以人类扫视眼动为对象开展研究。结果发现高速刺激的可见性与扫视眼动的运动学紧密相关，这一成果揭示了视觉系统处理高速运动信息的机制，对理解感知过程意义重大。
在神奇的视觉世界里，我们每天都会进行无数次的眼动，然而你是否想过，这些看似平常的眼动与我们对高速运动物体的感知之间存在着怎样的奥秘呢？长久以来，科学家们都知道感知需要对环境进行主动采样，但是物理世界中能被感知的部分，不仅受感官系统生物物理设置的限制，还可能被获取感官信息的运动动作的运动学边界所约束。可一直以来，都缺乏确凿证据证明这种感知极限与动作之间的紧密联系。为了揭开这层神秘的面纱，来自德国柏林洪堡大学（Humboldt-Universit?t zu Berlin）、柏林计算神经科学伯恩斯坦中心（Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin）等机构的研究人员展开了深入研究，其成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员主要运用了高速视频投影技术、眼动追踪技术以及计算建模技术。他们通过高速视频投影呈现快速移动的刺激，同时利用眼动追踪设备记录参与者的眼动数据，最后借助计算建模分析数据得出结论。
研究结果：
- 可见性模拟扫视幅度 - 速度关系：研究人员设计了一个简单的心理物理学范式，让参与者判断高速移动刺激的垂直方向。结果发现，参与者的表现随着刺激速度的变化而变化，且可见性阈值与扫视的主序列关系密切相关，即阈值会随着运动幅度的增加而系统地增加，相对运动速度（vrel）能更好地预测可见性，这一结果在不同任务和参与者中都具有一致性12。
- 在检测任务和时变速度中的重复验证：为了验证上述结果的可靠性，研究人员进行了补充实验。在检测任务中，他们消除了刺激运动轨迹的垂直分量，让参与者判断刺激是否存在连续运动。结果表明，可见性阈值依然系统地依赖于运动幅度，且与扫视眼动的主序列关系相符。此外，在时变速度的刺激实验中，同样得到了类似的结果，进一步证实了之前的发现34。
- 可见性模拟扫视幅度 - 持续时间关系：运动持续时间也是影响运动检测的关键参数。研究发现，较小的运动幅度需要更短的运动持续时间才能被看见，可见性阈值与扫视的幅度 - 持续时间关系成正比，这再次证明了可见性与扫视运动学的紧密联系56。
- 可见性与扫视运动学共变：研究人员还发现，扫视运动学的参数在个体内和个体间存在差异，而这些差异与高速刺激的可见性阈值之间存在显著的相关性。具体来说，个体扫视的视网膜后果的运动学，而非与刺激同向的扫视运动学，能更好地预测高速刺激的可见性78。
- 主序列关系需要静态端点：在自然视觉中，静止的刺激在扫视过程中会产生静态运动端点。研究表明，刺激运动前后的静态端点对高速刺激的可见性至关重要。只有当刺激运动前后存在静态端点时，运动速度、幅度和持续时间的主序列关系才会影响可见性910。
- 早期视觉模型预测可见性：研究人员构建了一个早期视觉处理的简约模型，该模型能够定性地再现人类观察者的行为数据。模型通过对刺激的空间和时间响应函数进行卷积，模拟视觉处理过程，结果显示该模型能较好地解释高速刺激可见性与扫视运动学之间的关系1112。
研究结论和讨论部分强调了这些发现的重要意义。此次研究发现高速有限运动感知的极限模拟了扫视眼动控制的主序列，这一关系并非偶然。一方面，刺激在注视和扫视过程中的可见性特性相似，且都依赖于静态端点；另一方面，扫视运动学与感知之间存在一致的共变关系。这一发现揭示了视觉系统的一种新的感知不变性，即对自我施加的视网膜运动的不变性。同时，研究结果也对依赖推论放电信号解释感知体验的主流理论提出了挑战，为理解感知过程提供了新的视角。未来的研究可以进一步探讨这种耦合关系在不同物种和感觉模态中的普遍性，从而更深入地理解感觉系统的功能和实现特性。
