您的位置: 首页  创建动态

自然新子刊创刊号发表华东师大研究成果:注意参与人类的空间感知?

 
发布日期: 2016-12-22
 

  注意促进视空间知觉的准确性。自然期刊全新子刊《自然:人类行为》(Nature Human Behavior)19日在线发表一项研究论文称:视觉注意参与了对地表表面信息的选择和表征过程,并以此为基础和支架,建构广阔的内部视觉世界;实验表明,要形成相对准确的视觉空间表征,地表表面信息和对下视野空间的注意,两个因素缺一不可。这项研究由华东师范大学、美国路易斯维尔大学(University of Louisville)和俄亥俄州立大学(Ohio State University)的研究团队合作完成,实验在华东师范大学实施完成。

实验表明,地表表面信息和对下视野空间的注意,两个因素共同作用,提高视觉空间表征的准确性。


  阅读、学习、驾驶和运动等日常活动都必须伴随注意的参与。实际上,在多个学科领域,包括认知科学、神经科学、知觉、人工智能和学习与发展,注意都是被广泛研究的主题之一。视觉系统感知对象时,需要注意机制来选择对象信息,并滤除复杂场景中的无关信息,主要原因是自然场景的信息丰富而大量,而视觉系统的加工能力却是有限的。如果感知个体对象时,注意是必须的;那么感知视觉空间时,注意是否也是必须的呢?研究团队设计实施一系列心理物理学的实验研究来寻求这个问题的答案,他们发现,人类的视觉系统通过对生态位的利用,巧妙解决了这一问题。

  研究发现,在进化过程中,人类的视觉系统对陆地小生境,即地表表面信息形成了很高效的专门加工过程,人类是利用注意机制选择地表表面和地表表征作为基础和支架,以搭建广阔的内部视觉世界。为此,他们开展了一系列的实验。例如,在其中的一个实验中,观察者站在黑暗中,并将他们的注意投向于周围环境的上视野空间或下视野空间。研究者用LED点阵快速闪现一个纹理表面,勾画出地面或天花板平面,随后快速呈现知觉目标。他们发现,只有在呈现地表纹理表面,并且观察者也将注意投注到下视野空间的时候,目标对象的位置知觉才相对更准确。而将注意投注于上视野空间时,无论是否呈现地表或天花板纹理表面,目标对象的位置判断都很不准确。这表明,环境注意关注在下视野空间和可见的地表表面信息,这两个因素的共同作用,才使得视觉空间的建构更加准确。


在黑暗中呈现纹理背景勾勒的地表信息时,当被试者将注意投注到下视野空间(左图)时,才能形成更准确和可靠的知觉空间(黄色区域)。而当注意投射到上视野空间时,知觉空间(黄色区域)则收缩及相对不准确(左图)。


  实际上,该研究还提供了对我们在日常光照环境中,之所以能快速而有效感知视觉空间的解释。这是因为当我们一睁开眼睛时,大脑立即自动地将注意引导向地面,以便视觉系统可以快速地形成对地表表面的内部表征,并以此为基础来建构视觉空间。这意味着人类的大脑具有适应我们特定的生态位(地表)的环境注意机制(ambient attention mechanism)。

  人类和其他陆生动物的环境注意机制,对其脚下的地表信息都具有偏向性。这是很有道理的,当我们在地面上行走或驾驶时,总是将环境注意覆盖到尽可能广阔的地面或道路。推而广之,非陆生动物(如水生或树栖动物)将表现出不同的注意偏差。如果这一预测得到证实,我们将发现一个有趣的现象,如企鹅和海豹等两栖动物,为适应其水陆两种生态位的生活方式,存在着陆地和水域的双重注意偏差。


《自然:人类行为》是自然出版集团新推出的子刊,将于2017年1月正式出版


  本文的第一作者周柳博士在华东师范大学的心理与认知科学学院工作,该论文的研究成果是其博士论文的部分内容。她的指导老师何子江博士(共同通讯作者),作为长江讲座教授,曾在华东师范大学兼职工作。本文的其他两位作者是华东师范大学的在读博士生邓成龙和美国俄亥俄州立大学的黄丁玲教授(共同通讯作者)。本文在《自然:人类行为》(Nature Human Behavior)在线发表,该期刊是自然出版集团新推出的子刊,将于2017年1月正式出版。本文是该期刊创刊号上发表的第一篇来自中国研究者的论文。


图文、编辑|新闻办 来源|心理与认知科学学院