参观我的实验室的视频,了解眼动如何构建感知

我们感觉我们始终以高保真度看到周围的世界。但这是一种由我们的眼动造成的错觉

纽约州立大学下城医科中心麦克尼克实验室及其眼动机器人。

纽约州立大学下城医科中心,传播与市场营销办公室

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


将拇指伸直手臂(肘部伸直)放在你面前,然后看着你的拇指甲。可能看起来不那么明显,但当你这样做时,你的拇指甲是你唯一能以 20/20 视力看到的东西。在剩余 99.9% 的视野中,你基本上是法定盲人。由此可见,如果你失去了 0.1% 的微小视野,即使其他 99.9% 完好无损,你在功能上也是盲人:例如,这就是与年龄相关的黄斑变性(老年人最常见的失明形式)中发生的情况。这也意味着——这是一个很难理解的概念——你在任何给定时刻都是 99.9% 的盲人。这意味着你感觉自己能看到,是因为大脑中的回路将来自两个来源的信息拼接在一起。首先,你的眼动从动态视觉场景中的战略位置采样真实数据。其次,你的大脑坦率地编造了其余部分,基于关于世界可能是什么样子的(相当好的)假设,考虑到来自眼动驱动视网膜的稀疏采样数据的内容。

那么,在你的视觉意识中,真实数据与你的想象力相比,相对贡献是什么?考虑一下你现在所处的房间。如果你在一个典型的办公室或家里的房间里,你走进门,然后花了 3-4 秒走到椅子旁,然后坐下阅读这篇博客。在那几秒钟内,你的眼睛在视觉领域中进行了 1-3 次跳跃,到达新的位置,因为你在房间里导航。关键的中央视网膜占据了大约 1 平方度视角的视觉空间区域。这意味着你在房间里,在门和椅子之间,采样了大约 3-16 平方度视角的视觉角度;而你的视野总共约为 1200 平方度。除了这 3-16 平方度的高质量数据外,你的大脑还构建了对房间的有意识的再现,使用了糟糕的周边视觉数据和关于世界如何运作的长期假设的组合。这太令人惊叹了:尽管我是一名视觉科学家,但每次我考虑到这个事实时,我都会感到不寒而栗。即使我们拥有出色的视力,我们也几乎完全是盲人。

斯蒂芬·麦克尼克和他的实验室的眼动机器人。 图片来源:纽约州立大学下城医科中心传播与市场营销办公室


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大脑进行眼动的方式——在正确的时间和正确的地点——来实现这一不可思议的壮举是神经科学研究的热门话题,包括在我的实验室中。我的大学最近拍摄了我参观我的实验室的视频,描述了我们的一种依赖于先进眼动机器人的视觉研究方法。我想您可能会喜欢和我一起参观,了解神经科学家研究眼动功能的一种方式。

麦克尼克实验室参观,及其目前研究眼动功能的方法。

图片来源:纽约州立大学下城医科中心,传播与市场营销办公室。

斯蒂芬·L·麦克尼克是纽约州布鲁克林纽约州立大学下城医科中心眼科、神经病学、生理学和药理学教授。他与苏珊娜·马丁内斯-康德和桑德拉·布莱克斯利共同撰写了普利斯马奖获奖作品《心理诡计》。他们即将出版的书籍《幻觉冠军》将由《大众科学》/法拉、施特劳斯和吉鲁出版社出版。

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