PNAS:为什么我们总是眨眼?

时间:2024年4月17日
来源:AAAS

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罗切斯特大学的研究人员调查了眨眼这个奇怪的案例,发现眨眼不仅仅是保持眼睛湿润的一种机制;眨眼在让我们的大脑处理视觉信息方面也起着重要作用。研究人员在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果

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普通的眨眼行为占据了我们醒着的大量时间。人类醒着的时候,平均有3%到8%的时间是闭着的。

考虑到眨眼会阻止外部场景的图像在视网膜上形成,我们花了这么多时间在这种看似脆弱的状态下,这是进化的一个奇特现象——尤其是考虑到眨眼发生的频率比保持眼睛润滑所需的频率要高。

那么为什么眨眼很重要呢?

罗切斯特大学的研究人员调查了眨眼这个奇怪的案例,发现眨眼不仅仅是保持眼睛湿润的一种机制;眨眼在让我们的大脑处理视觉信息方面也起着重要作用。研究人员在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果。

大脑和认知科学系教授米歇尔·鲁奇说:“通过调节视网膜的视觉输入,眨眼有效地重新格式化了视觉信息,产生的亮度信号与我们在观看场景中某个点时通常体验到的亮度信号截然不同。”

一眨眼的功夫就能看清大局

鲁奇和他的同事们追踪了人类观察者的眼球运动,并将这些数据与计算机模型和光谱分析(分析视觉刺激的不同频率)结合起来,研究眨眼与闭上眼皮时是如何影响眼睛所看到的东西的。

研究人员测量了人类在感知不同类型的刺激时的敏感度,比如不同细节水平的模式。他们发现,当人们眨眼时,他们更善于注意到大的、逐渐变化的模式。也就是说,眨眼向大脑提供了有关视觉场景整体画面的信息。

结果表明,当我们眨眼时,眼睑的快速运动改变了有效刺激视网膜的光模式。这给我们的大脑创造了一种不同的视觉信号,而不是当我们的眼睛睁开并专注于一个特定的点时。

鲁奇实验室的研究生、该论文的第一作者杨斌说:“我们表明,人类观察者从眨眼瞬变中受益,正如从这些瞬变传递的信息中预测的那样。”“因此,与通常的假设相反,眨眼改善而不是破坏了视觉处理,充分补偿了刺激暴露的损失。”

修正对视觉的看法

这些发现进一步强化了鲁奇实验室对视觉感知的研究,强调了人类的视觉是感觉输入和运动活动的结合。例如,当我们闻到或触摸时,我们的身体运动帮助我们的大脑理解空间。研究人员之前认为视觉是不同的,但鲁奇的研究支持了视觉更像其他感官的观点。

“由于空间信息在视网膜上的图像中是明确的,因此视觉感知被认为是不同的,”鲁奇说。“我们的研究结果表明,这种观点是不完整的,视觉比人们通常认为的更类似于其他感官模式。”


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