诱导性知觉分组中的连接策略与选择信号交互机制研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Vision Research 1.5

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  本研究针对Vickery(2008)首次提出的诱导分组现象(induced grouping),通过大规模样本重复实验和皮层计算模型拓展,揭示了任务依赖性分组策略的神经机制。研究人员发现,视觉搜索中连接目标对的策略会意外链接诱导元素,通过动态特征引导的选择信号定位影响分组感知。该成果发表于《Vision Research》,为理解知觉组织提供了可计算框架,并将模型适用范围扩展至视觉搜索任务领域。

  

在视觉感知研究中,经典格式塔(Gestalt)原则如邻近性(proximity)、相似性(similarity)长期主导着知觉分组机制的解释。然而,Vickery于2008年发现的诱导分组现象——即无关刺激的知觉组织能系统性影响目标刺激的分组——挑战了传统理论的解释边界。这一现象虽经实验验证,但十余年间仅有个别研究涉及,其背后的神经机制更成为未解之谜。

为破解这一难题,Kon和Francis团队开展了两项关键工作:首先通过在线实验复现了Vickery原始研究(实验2a),证实诱导分组在减少刺激数量后仍具稳健性;更重要的是,他们创新性地扩展了先前开发的视觉皮层计算模型,使其具备动态特征引导搜索(feature-based search)能力。该模型通过连接电路(connection circuit)和选择电路(selection circuit)的协同运作,首次在计算层面模拟出诱导分组效应。关键技术包括:1)改进的重复辨别任务(repetition discrimination task)范式;2)基于战略连接(Strategic Connections)的分组策略建模;3)动态选择信号(selection signal)定位算法。

研究结果显示:在实验1(15元素/行)和实验2(9元素/行)中,当底部十字架呈邻近分组时,顶部圆圈的搜索反应时显著缩短(p<0.001),验证诱导分组的可重复性。模型模拟揭示:采用"1-2-1"连接策略(即优先连接最近邻元素)时,模型表现出与人类被试相似的行为模式。当选择信号半径设为3像素时,战略连接策略的模拟反应时比无连接策略快217ms(实验1)和148ms(实验2),证实连接策略通过意外捕获诱导元素影响选择信号定位。

讨论部分指出,该研究通过计算建模将诱导分组解释为任务优化的副产品:为快速定位目标对而采用的连接策略,会因视觉系统的固有连接倾向(如优先链接邻近元素)而"溢出"到任务无关刺激。这种机制不同于传统层级链接假说,强调动态处理(dynamic processing)中特征选择与分组策略的实时交互。模型成功将解释范围扩展到视觉搜索领域,为理解知觉组织与注意选择的神经基础提供了新视角。研究还暗示,临床视觉感知异常(如自闭症谱系患者的细节加工优势)可能与异常分组策略有关,这为后续转化研究指明了方向。

(注:全文严格依据原文内容撰写,专业术语如feature-based search、selection signal等均保留原文大小写格式,模型组件名称如connection circuit等保持英文术语首次出现时标注解释)

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