数字追踪技术揭示了猕猴出于好奇心的视觉注意力机制

《Scientific Reports》：Digit-tracking reveals curiosity-driven visual attention in macaque monkeys

　　

摘要

我们采用了基于触觉的数字追踪方法来评估视觉注意力，以此研究猕猴的自发探索行为。通过触摸敏感显示器上的低分辨率图像，猕猴能够借助手指移动找到高分辨率区域，从而实现自然且无限制的互动。猕猴在触摸到预定数量的像素后会获得果汁奖励，但并未指定具体的目标区域。我们根据它们的互动行为生成了注意力图，同时还参考了人类数字追踪实验和猕猴眼动追踪实验的数据。通过对不同记录方法的直接比较，发现猕猴的数字追踪注意力图与猕猴的眼动追踪图以及人类的数字追踪图之间存在显著相关性，这表明不同物种和设备之间的视觉探索模式存在共性。此外，我们还运用显著性模型和卷积神经网络模型来预测实际的探索行为。模型预测图与实际注意力图之间的相关性表明，猕猴对信息丰富的区域并非随机聚焦，其中卷积神经网络模型能给出最准确的预测结果。这些研究结果表明，猕猴的探索行为是由内在好奇心驱动的，而非仅仅为了获取外部奖励。数字追踪作为一种侵入性较低、便于携带的替代眼动追踪的方法，为在生态学上更真实的环境中开展视觉认知研究提供了可能。