利用熟悉与新学线索进行重量判断时的线索组合及个体差异：探索感知增强的潜力

《Scientific Reports》：Cue combination and individual differences during weight judgements using familiar and newly learned cues

为探究新线索能否增强手动物体交互及重量感知，Durham University 的研究人员开展了关于重量判断中线索组合和个体差异的研究。结果发现，熟悉线索组合可增强重量感知，但新线索组合效果受训练和个体差异影响。该研究为相关领域提供了重要参考。

　　在日常生活中，我们常常需要感知物体的重量，这一过程看似简单，却涉及到复杂的神经机制和感知过程。以往研究表明，人类感知通常能高效结合不同感官信号（线索，cue）来提升对环境属性的判断精度，但在重量感知领域，仍存在诸多未知。一方面，虽然熟悉的线索如大小和材料类型会影响重量感知，可并没有研究能证明这些线索能像其他熟悉线索组合那样，提高触觉重量判断的精度。另一方面，对于新线索能否与熟悉线索结合来增强重量感知，以及是否能借此提升手动物体交互能力，也缺乏充分的研究。为了解决这些问题，Durham University 的研究人员开展了一项关于 “利用熟悉与新学线索进行重量判断时的线索组合及个体差异” 的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在实验设计上，进行了多个实验，通过让参与者完成二选一迫选（2AFC）物体重量辨别任务，在不同线索条件下判断物体重量。实验中使用了不同的刺激物，如装有不同量沙子的透明罐子，并通过调整罐子重量和沙子视觉体积等参数来控制线索。在数据分析方面，运用拟合心理测量函数来估计感官噪声，采用非参数检验和贝叶斯分析等方法，探究线索组合对重量感知精度的影响。

实验 1a 旨在确定熟悉线索在重量感知中是否能有效组合。研究人员招募了 30 名参与者，让他们在视觉、触觉和视觉 - 触觉（visuo - haptic）三种线索条件下，完成对装有不同量沙子罐子的重量辨别任务。结果发现，与单一最佳线索相比，视觉 - 触觉条件下的重量感知判断更精确，表明参与者能有效组合熟悉线索，不过组合并非最优。这一结果意味着在重量感知中，熟悉的视觉和触觉线索结合确实能提升感知精度，但仍有提升空间。

实验 1b 则引入了一种新的任意视觉线索，即罐子上的线条方向，并探究其与熟悉触觉线索的组合情况。30 名参与者在学习线条方向与重量的映射关系后，进行与实验 1a 类似的任务。然而，结果显示参与者并未组合新线索和熟悉线索，视觉 - 触觉条件下的重量感知精度未得到提升。这可能是因为训练时间过短，使得参与者未能有效掌握新线索与重量的关系，从而无法实现线索组合。

鉴于实验 1b 的结果，实验 2 进一步探究了延长训练时间（12 小时）对新线索和熟悉线索组合的影响，同时测试新线索是否会成为重量的自动预测指标。研究人员对 6 名参与者进行了密集的心理物理学评估，采用自适应阶梯法（psi method）优化刺激选择，并运用贝叶斯层次模型分析数据。结果发现，训练后只有两名参与者（P2 和 P4）在视觉 - 触觉条件下表现出组合优势，且 P4 在训练前就已显示出组合优势，这表明训练并非组合优势产生的必要条件。此外，在重量错觉测试中，使用熟悉线索时，部分参与者表现出重量错觉；使用新线索时，训练后有两名参与者出现重量错觉，这说明新线索在部分参与者中可成为重量的自动预测指标，影响主观重量感知。

综合来看，该研究表明重量感知在一定程度上可通过线索组合得到增强。熟悉线索组合能提升重量感知精度，但新线索的组合效果受训练和个体差异影响。部分参与者在少量训练后就能实现线索组合，且新线索在一些个体中可成为重量的自动预测指标，改变主观重量感知。这些发现为利用增强的新线索提升重量感知和手动物体交互能力提供了理论支持，但仍需进一步研究个体差异的影响因素，以更好地理解新线索如何成功整合到原生感知中。