场景一致性增强真实物体状态表征的神经机制研究

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究通过连续报告任务范式,探讨场景一致性如何影响物体精细特征(如开合角度、填充量等)的感知精度。实验采用JURICS刺激集,发现不一致场景会显著增加物体状态报告误差(p<0.001),而主观一致性评分(R2m=0.006)比实验预设条件更具预测力,揭示了场景反馈机制对早期视觉皮层表征的调控作用。

  

人类视觉系统存在先天局限,却能在复杂环境中精准识别物体状态——从半开笔记本电脑的倾角到水杯的液面高度。这种能力背后,场景上下文究竟如何塑造我们对物体细节的感知?传统研究多聚焦场景一致性对物体分类的促进作用,但对更精细的物体状态(object states)表征机制知之甚少。法兰克福大学Yuri A. Markov与慕尼黑大学Melissa Lê-Hoa Vō团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过连续状态报告范式揭示:场景一致性会像"光学透镜"般锐化物体表征,而不一致场景则像"视觉噪声"干扰感知精度。

研究采用三项递进实验,关键技术包括:1)JURICS刺激集(含87个物体20种连续状态);2)在线连续报告任务(100ms呈现+800ms掩蔽);3)负二项广义线性混合模型(GLMM)分析误差分布;4)虚拟颚托程序统一视角。被试通过旋转虚拟转盘匹配记忆中的物体状态,同时评估场景-物体一致性(1-6分)。

实验1发现主观一致性评分比实验条件更能预测误差(β=-0.026, p=0.013),暗示个体经验差异的关键作用。实验2增设控制组(50%场景叠加)后,揭示不一致场景引发显著干扰效应(β=0.049, p=0.026),而一致场景未显示预期促进作用。实验3消除重复呈现干扰后,干扰效应进一步增强(β=0.081, p=0.006),且效应量提升(R2m=0.006)。

讨论部分指出三大突破:1)首次证实场景一致性可影响亚分类水平的物体表征,支持"反馈锐化"假说——高级场景区域(如PPA)通过反馈至LOC/pFs增强细节表征;2)揭示干扰效应(inconsistent > control)比促进效应(consistent ≈ control)更稳定,符合TMS研究发现的OPA-LOC通路机制;3)主观一致性评分(而非实验预设)成为核心预测指标,反映文化经验对场景表征的塑造作用。该研究为自动驾驶、AR交互等需要精细物体状态判读的领域提供了认知理论基础。

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