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为探究光滑追踪（SP）时感觉运动再校准的特异性与泛化性，研究者让观察者追踪不同速度目标并暴露于同向 / 反向背景运动，发现再校准可跨未训练速度泛化，分同向时的增益控制（Gain-control）与反向时的固定偏移（Fixed shift）机制，为理解视觉稳定性维持提供新视角。
在视觉感知与眼动控制的神秘领域，大脑如何在追踪运动物体时维持环境的稳定感知？这一直是神经科学的核心谜题之一。当我们用眼睛平滑追踪一个移动的目标（如飞行的羽毛球）时，视网膜上的图像会因眼球运动而产生相对运动，这种 “自诱导” 的视网膜运动信号（即再传入信号，Reafference）若不被大脑正确补偿，我们看到的世界将变得天旋地转。然而，以往研究发现，人类感觉运动系统的学习往往具有高度特异性，例如针对特定方向或视野位置的再校准效应，几乎不会 “迁移” 到其他参数条件。这就引发了一个关键问题：在光滑追踪眼动（Smooth Pursuit Eye Movements）中，大脑对 “静止” 的感知再校准，是否也被局限于训练过的眼动速度，还是能突破这种限制，展现出更灵活的泛化能力？
为破解这一谜团，德国马尔堡大学（University of Marburg）的 Rozana Ovsepian 及其团队开展了一项具有突破性的研究。他们的工作聚焦于光滑追踪过程中 “参考信号”（Reference Signal，即大脑预测的自诱导视网膜运动信号）的动态再校准机制，试图揭示这种再校准能否跨不同眼动速度传播，以及其背后的神经计算逻辑。该研究成果发表在国际知名期刊《iScience》上，为理解大脑如何在复杂运动场景中维持感知稳定性提供了全新视角。
研究技术与方法
研究者设计了精巧的行为实验，招募 30 名健康观察者，要求他们在水平方向追踪一个以固定速度（8.5°/s）移动的点目标。实验中，背景随机点图案会在目标运动中途短暂呈现 200 毫秒，其运动方向分为与追踪同向（模拟参考信号过度补偿，RS high 条件）或反向（模拟参考信号补偿不足，RS low 条件）。通过自适应阶梯法（Adaptive Staircase Procedure），研究者测量了观察者在三种追踪速度（5.5°/s、8.5°/s、11.5°/s）下对背景 “主观静止点”（Point of Subjective Stationarity，PSS）的感知，以此量化参考信号的再校准效应。同时，通过眼动追踪技术记录眼球运动速度，计算追踪增益（Pursuit Gain，眼球速度与目标速度的比值），排除眼动参数本身对结果的干扰。
研究结果解析
再校准效应的跨速度泛化
实验发现，尽管观察者仅在 8.5°/s 的追踪速度下接受暴露训练，但无论是 RS high 还是 RS low 条件，其 PSS 均在所有测试速度下发生显著偏移，表明光滑追踪的再校准效应能够 “泛化” 到未训练的眼动速度。例如，在 RS high 条件（背景同向运动）下，PSS 随追踪速度增加而线性增大；而在 RS low 条件（背景反向运动）下，PSS 则呈现出不依赖速度的固定偏移。
双机制模型：增益控制与固定偏移
通过拟合两种理论模型，研究者揭示了背后的神经机制差异：
- 增益控制机制（Gain-control Mechanism）：在 RS high 条件下，数据最佳拟合 “增益模型”（Gain Model），即 PSS 与追踪速度呈比例关系（公式：PSS = (1 - 增益) × 追踪速度）。这表明当背景同向运动导致视网膜运动信号减弱时，大脑通过下调追踪增益（平均增益值从对照组的 0.98 降至 0.76），实现对参考信号的比例式再校准。
- 固定偏移机制（Fixed Shift Mechanism）：在 RS low 条件下，“偏移模型”（Shift Model）更优，PSS 表现为跨速度的恒定偏移（平均偏移值 - 1.94°/s）。此时，背景反向运动增强视网膜信号，大脑通过施加固定补偿量来纠正感知偏差，与速度无关。
神经机制与功能意义
进一步分析显示，两种机制的差异可能与大脑不同区域的编码特性相关。例如，中颞叶区（MT）和内侧颞上区（MST）神经元对速度的广泛调谐（Broad Speed Tuning）可能支持增益控制的泛化，而方向选择性神经元的存在则解释了为何再校准具有方向特异性。此外，追踪增益在不同条件下保持稳定（F (2,58)=0.75, p=0.477），排除了眼动执行差异对结果的影响，证实效应源于感知层面的再校准。
研究结论与讨论
这项研究颠覆了 “感觉运动再校准具有严格参数特异性” 的传统认知，首次证明光滑追踪的参考信号再校准可跨速度泛化，且依赖两种分离机制：同向运动时的比例式增益控制，反向运动时的固定偏移。这种灵活性可能源于大脑对自然场景中运动速度多样性的适应性 —— 例如，当追踪不同速度的物体（如汽车、飞鸟）时，增益控制机制可动态调整补偿效率，而固定偏移机制则应对突发的反向运动干扰，确保感知稳定性。
值得注意的是，研究还发现运动方向辨别力（JND）随追踪速度增加而下降，提示高速追踪时视网膜信号噪声或神经编码效率可能成为限制因素。这一现象为理解精神分裂症患者的眼动异常（如追踪增益降低、预测能力受损）提供了新线索 —— 此类患者可能存在增益控制机制的缺陷，导致无法有效抵消自诱导运动信号，进而引发感知错乱。
从更宏观的视角看，该研究揭示了大脑在 “特异性” 与 “泛化性” 之间的精妙平衡：在方向和空间位置上保持特异性以确保任务精度，同时在速度维度上实现泛化以适应环境变化。这种机制可能是人类在动态世界中实现高效视觉引导行为的关键神经基础，也为未来开发神经康复技术（如眼动训练干预）提供了理论依据。
