目标速度如何影响拦截行为的时间与空间调整机制

这篇研究通过实验揭示了运动目标速度对人类拦截行为调整策略的影响。研究发现，当目标快速移动时，相同的时间调整（7 ms）能补偿更大空间误差（因目标位移更显著），而慢速目标则需更多依赖空间调整。该机制在在线修正（Experiment 1）和试次间学习（Experiment 2）中均存在，但实际时间调整量不受速度影响，挑战了传统运动控制理论中速度依赖调整的假设。

　　

目标速度与拦截行为的动态调整机制

Abstract
目标导向运动（goal-directed movements）始终依赖对目标位置的实时视觉信息更新。然而，完美拦截移动目标的情况罕见，因此人类需要不断调整后续动作以避免重复错误。本研究通过操纵慢速（10 cm/s）和快速（25 cm/s）目标的跳跃位移（1 cm），揭示了速度如何影响拦截行为中时间（when）与空间（where）调整的权重分配。

Introduction
已有研究表明，视觉反馈（visual feedback）对运动精度至关重要。当目标移动时，拦截者可选择不同时空组合实现成功拦截。理论预测：快速目标更适合通过时间调整补偿误差，因为相同时间变化对应更大空间位移（图1）。本研究通过两阶段实验验证该假说：Experiment 1考察在线运动调整，Experiment 2考察试次间学习。

Materials and methods
44名参与者站立于30°倾斜屏幕前，用食指拦截水平移动的目标。目标在手指启动（Experiment 1）或接近终点（Experiment 2）时随机跳跃1 cm。关键变量：

• 速度条件：慢速（10 cm/s）vs 快速（25 cm/s）
• 调整指标：Δx（空间变化）与Δt（时间变化）
• 数据分析：计算跳跃方向对调整量的贡献率

Results
Experiment 1（在线调整）

• 时间调整量固定为7 ms，与速度无关
• 快速目标中，时间调整贡献率显著更高（p<0.0001），因相同Δt对应2.5倍空间位移
• 空间调整量随速度增加而减少，实现完全补偿（图4）

Experiment 2（试次间学习）

• 整体补偿率<25%，低于预期
• 时间调整约1 ms，空间调整约1 mm，均无速度依赖性
• 控制实验（限定拦截区域）强制时间调整达3 ms，但速度仍不影响调整量（图5）

Discussion
研究发现颠覆了"速度决定调整策略"的直觉：

1. 在线调整采用"时间优先"策略，固定7 ms调整量，通过动态空间修正实现完全补偿
2. 试次间学习呈现保守性，可能因跳跃误差的随机性削弱学习效应
3. 速度仅通过物理位移放大时间调整效果，而非改变神经控制策略

Conclusion
人类运动系统采用经济性原则：

• 在线调整：固定时间窗口（7 ms）配合弹性空间修正
• 离线学习：维持基础时空调整量（1 ms+1 mm）
  该机制说明运动系统优先保持时间控制的稳定性，而通过下游空间处理适应速度变化，为运动控制模型提供了新约束条件。