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当我们自己都还没有意识到的时候,我们的眼睛持续不断地对它们的观看方向进行微小的修正。直到现在,我们还是不太明白这些修正的目的何在。来自Werner
Reichardt综合神经科学中心(CIN)和临床大脑研究Hertie学院(HIH)的一组Tübingen研究人员已经解决了这个问题。他们已经发现了眼睛微小运动和注意视觉环境所需要的关注之间的直接联系。
我们的感觉器官不断收到大量的信息,我们的大脑不断通过对这种感官刺激的风暴进行分类——欣赏一幅画,听到大声警告,浏览一个房间或是将一锅粘土塑形。在我们的视觉中这是最显而易见的。我们视野里只有非常小的区域是能够确确实实看得清楚且可以聚焦的。因此,眼部肌肉的快速运动——该运动称为扫视——周期性地瞄向看起来有趣的任何点的那个角度。大脑将这些点集合在一起并构建出一个完整的图像。扫视每秒发生3-5次——比我们的心率快得多。比如说,当我们在看一张脸,我们的目光迅速在眼睛、鼻子、嘴巴、下巴和额头各处跳跃着以提供相应的碎片,然后整张脸在我们的脑海中组装起来了。
然而,有时候我们专注于单一的一个点,例如穿针引线的时候。这就需要眼睛极大地关注针眼。但即使在对空间上这样一个小点高度关注的时候,大脑仍然保持着周边意识,所以我们可以对我们更广泛视野范围内发生的任何事情做出反应。由Ziad
Hafed博士(CIN)领导的Tübingen调查员目前已经对教授Peter Thier博士(HIH)领导的合作团队收集到的数据进行分析,揭示周边意识是如何发挥作用的:当我们的眼镜聚焦在针眼时并不是彻底消除所有的眼球运动,而是大脑通过微小的,几乎察觉不到的眼球运动来完成的。Hafed和他的团队发现,这些微小的眼球运动在“突出”我们周围的感觉信息时发挥了重要作用——甚至在我们还没有意识到的时候。
这些非常小的眼球运动被称为微颤动。与正常的扫视相比,扫视是让我们看一个新东西或是它在我们的视野的一部分,而微颤动仅仅是导致乍看起来可以忽略不计的调整。然而,在调查研究中,Hafed博士和他的团队能够在每个微颤动发生之前立即检测到神经元活动的增加——注意力提高的证据和视觉场景的突出。微颤动是可识别的、快节奏的,每秒波动几次。当微颤动提高注意力时,即使远离眼睛焦点的那个点都可以是“突出”的。这种机制使得我们的大脑即使是在眼睛忙着关注周围环境中的小标签、危险警示牌的时候也能时刻“保持警觉”,因此我们能够主动感知迅速重新聚焦于任何可能发生的事情。
Hafed和他的团队的研究结果有可能为未来的工程应用打开了一扇大门。例如,如果计算机接口可以通过摄像头追踪计算机用户的微颤动,当用户的大脑对新的刺激更敏感或是更不敏感计算机都可以预测出来。有了这样“智能”的用户界面,就可以在一毫秒的基础上进行优化,随时随地都可以向用户提供视觉反馈,以最大限度地提高工作效率。