“Twinkle-Goes”错觉会影响运动规划能力,其根源很可能是感知方面的问题
《Vision Research》:The Twinkle-Goes illusion impacts motor planning, and is likely perceptual in origin
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时间:2025年11月10日
来源:Vision Research 1.4
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运动物体的动态白噪声背景对其消失位置感知的影响及对运动规划的影响。通过再现任务和眼动追踪发现,动态噪声在物体消失后20毫秒内开始时,参与者会报告物体消失在更远的位置,且该效应在两种任务中幅度相当,支持感知补偿理论,但时间幅度不足以完全补偿视觉皮层的神经延迟,可能涉及注意力机制和运动边缘敏感度的动态调整。
研究者Blake W. Saurels、Benjamin R. Jilek和Derek H. Arnold来自澳大利亚昆士兰大学心理学院。他们探讨了一种名为“Twinkle-Goes”(闪烁-消失)的视觉错觉现象,这种错觉涉及人类在观察移动物体突然消失时,感知上似乎将物体的运动轨迹向后延伸。他们通过改进实验设计,进一步明确了这一错觉的关键时间窗口,并探讨了其是否源于感知过程,还是由决策偏差引起。
研究指出,神经信号从视网膜传递到初级视觉皮层大约需要67毫秒,而在传递到其他视觉脑区时则可能更长。这意味着,即使在物体运动过程中,大脑仍然需要进行一定的预测和补偿,以确保我们能够及时做出反应。例如,专业网球选手可以在球飞行的瞬间进行回击,这说明他们的神经过程能够有效地补偿信息处理延迟。然而,这种补偿是否也体现在感知层面,仍然是一个有争议的问题。
过去的研究中,测量Twinkle-Goes错觉通常采用二元分类任务,这种方法可能引入决策偏差,影响结果的准确性。Saurels等人通过使用感官再现任务,避免了这种偏差,从而更可靠地测量了错觉。他们发现,当动态白噪声背景在物体消失后立即出现,或者在极短的时间窗口内开始更新时,错觉效应更为明显。这表明,动态白噪声的出现可能触发了大脑对物体运动轨迹的预测,从而导致感知上的延伸。
在实验设计方面,Saurels等人进行了两组实验。第一组实验中,参与者需要调整参考物体的位置,以匹配旋转物体在消失时的感知位置。他们发现,当动态白噪声在物体消失后迅速出现时,参与者倾向于将参考物体放置在比实际消失位置更靠前的位置。这支持了感知延伸的假设,而非仅仅是决策偏差。第二组实验则测试了这一错觉是否影响运动规划,例如眼球运动。他们发现,无论使用再现任务还是眼球运动,错觉效应的大小相近,这表明错觉不仅影响感知,还可能影响运动控制。
研究还探讨了注意力在错觉形成中的作用。他们发现,当任务要求参与者分散注意力到多个移动物体时,错觉效应的大小会减小。这支持了注意力可能在错觉中起到调节作用的观点。此外,研究还提出了另一种解释,即错觉可能源于运动诱导的对比敏感度变化,尤其是在物体运动轨迹的前缘和后缘之间。这种变化可能导致我们感知到物体在轨迹上的某些部分缺失,从而形成错觉。
研究者还讨论了这一错觉与“感知滞后”(perceptual hysteresis)之间的关系。他们指出,尽管错觉的持续时间较短(约22毫秒),但这并不足以完全补偿神经信号从视网膜到初级视觉皮层的延迟(约67毫秒)。因此,他们认为这一错觉可能只是更广泛补偿机制的一部分,而不是完整的补偿。此外,研究还考虑了其他可能的解释,例如注意力对感知的影响,以及对比敏感度的变化。
研究的透明度和伦理问题也得到了重视。所有实验材料、数据和分析脚本均公开可查,并且研究获得了昆士兰大学伦理委员会的批准。研究者强调,他们并未使用任何人工智能辅助技术,确保了研究的独立性和真实性。
总的来说,这项研究提供了对Twinkle-Goes错觉的新见解,不仅验证了其感知起源的可能性,还探讨了其对运动规划的影响。研究结果表明,尽管错觉的持续时间较短,但其可能与注意力和运动诱导的对比敏感度变化有关。此外,研究还指出,这一错觉可能反映了大脑在处理运动信息时的预测机制,这种机制在日常生活中可能起到重要作用,但在某些实验条件下可能受到干扰。研究者认为,进一步探索大脑中与感知推断相关的神经回路,将有助于更全面地理解这一现象。
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