视觉刺激速度调控螳螂头胸部快速扫视运动的适应性机制研究

为探究无脊椎动物如何通过身体部位运动实现视觉追踪，研究人员针对螳螂(Tenodera sinensis)开展研究，发现其通过调节头胸部扫视(saccade)频率和时长来适应不同速度的视觉刺激。该研究揭示了捕食者通过优化扫视-注视(saccade-fixate)策略提升狩猎效率的神经行为机制。

　　

动物界普遍通过眼球或头部运动实现视觉目标追踪，其运动模式主要分为平滑追踪(smooth pursuit)和快速扫视(saccadic)两类。无脊椎动物尤其依赖后者——这种通过快速位移减少视网膜成像模糊的机制。有趣的是，当昆虫如螳螂具备固定眼结构时，其扫视行为会通过头部、胸部甚至腹部运动代偿实现，期间穿插着将视线锁定目标的注视期(fixation)。

研究表明，螳螂的扫视追踪行为显著受视觉刺激速度调控：视网膜成像偏移越大，触发的扫视幅度与速度越高。然而，其如何精细调节扫视运动组分来应对速度变化仍是未解之谜。最新发现证实，中华大刀螳(T. sinensis)会动态调整头胸部扫视的频率与持续时间以适应刺激速度变化。作为伏击型捕食者，这种运动适应性可能通过优化视觉锁定猎物的能力，直接提升其狩猎成功率。