任務(wù)難度、自發(fā)眨眼及觸覺(jué)刺激對(duì)微眼跳和瞳孔反應(yīng)的影響.pdf

1、微眼跳（microsaccade, MS）和瞳孔反應(yīng)（pupil response）是視覺(jué)系統(tǒng)中兩種不自主的生理反應(yīng)。盡管通常難以意識(shí)到這兩種反應(yīng)，但它們卻對(duì)視覺(jué)產(chǎn)生重要影響。人類(lèi)的大部分視覺(jué)信息是在注視過(guò)程中獲取的，微眼跳是在注視中發(fā)生的不自主的小幅度眼跳。當(dāng)微眼跳被抵消后，人類(lèi)的視覺(jué)感知會(huì)由于視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)而在極短的時(shí)間內(nèi)變得模糊直至消失。微眼跳也在高精度的視覺(jué)加工中起到精確控制注視位置的作用。然而，為保持穩(wěn)定和連續(xù)的視知覺(jué)，在

2、微眼跳期間視覺(jué)敏感性及視覺(jué)通路的神經(jīng)元反應(yīng)會(huì)受到短暫的抑制。此外，作為視覺(jué)系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)之一，瞳孔根據(jù)光線(xiàn)的變化發(fā)生收縮或放大反應(yīng)，以保持適量的光線(xiàn)進(jìn)入眼內(nèi)。同時(shí)，瞳孔大小的變化會(huì)影響視網(wǎng)膜成像質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)視敏度產(chǎn)生影響。
　　鑒于微眼跳和瞳孔反應(yīng)在視覺(jué)加工中的重要作用，深入探究哪些因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響及影響的具體模式是視覺(jué)研究的重要課題。以往多數(shù)對(duì)微眼跳影響因素的研究集中于測(cè)量不同參數(shù)的視覺(jué)刺激對(duì)微眼跳的影響，但卻很少涉及微眼跳在

3、非視覺(jué)認(rèn)知活動(dòng)中的表現(xiàn)。同時(shí)，其它感覺(jué)通道的外部刺激及自發(fā)生理反應(yīng)對(duì)微眼跳和瞳孔反應(yīng)的影響也尚不明確。此外，通過(guò)總結(jié)微眼跳和瞳孔反應(yīng)的相關(guān)文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)多種外部刺激及心理活動(dòng)會(huì)同時(shí)引起微眼跳和瞳孔的反應(yīng)的變化，但在不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和不同的被試中難以精確分析微眼跳和瞳孔反應(yīng)的關(guān)聯(lián)。因此，我們開(kāi)展了三個(gè)研究來(lái)探索這些問(wèn)題，并在實(shí)驗(yàn)中同時(shí)記錄被試的微眼跳和瞳孔反應(yīng)。
　　在第一部分中，我們研究了不同難度的認(rèn)知計(jì)算對(duì)微眼跳和瞳孔反應(yīng)的影響。

4、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）微眼跳在認(rèn)知計(jì)算過(guò)程中受到顯著的抑制，且隨著任務(wù)難度的提高，微眼跳被抑制的程度也隨之增加；（2）瞳孔面積隨任務(wù)難度的提高而增加，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中瞳孔面積的最大值與被試的反應(yīng)時(shí)有顯著正相關(guān)；（3）對(duì)于不同難度的計(jì)算任務(wù)，微眼跳頻率和瞳孔大小的變化在時(shí)間上具有較強(qiáng)的相關(guān)性，但變化趨勢(shì)相反。
　　在第二部分中，我們研究了自發(fā)性眨眼對(duì)微眼跳和瞳孔反應(yīng)的影響，以及這些影響在視覺(jué)功能上的意義。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）在眨眼開(kāi)始前約150

5、 ms，微眼跳頻率約降低到基線(xiàn)的50％。在眨眼結(jié)束后約250 ms內(nèi)，微眼跳的頻率、幅度和方向都發(fā)生較大幅度的變化，這些變化有助于矯正眨眼造成的注視誤差；（2）眨眼會(huì)引起持續(xù)長(zhǎng)達(dá)約2000 ms的瞳孔大小的變化。在持續(xù)約200 ms的小幅度放大后，瞳孔發(fā)生較大幅度的收縮，并在眨眼結(jié)束后約700 ms處達(dá)到最小值；（3）眨眼結(jié)束后約500-1000 ms內(nèi)，視敏度顯著提高，且視敏度的變化趨勢(shì)與眨眼后瞳孔的變化高度相關(guān)。
　　在第三部

6、分中，我們主要研究了身體外周的觸覺(jué)刺激對(duì)微眼跳頻率和瞳孔反應(yīng)的影響，并比較觸覺(jué)刺激與視覺(jué)刺激引發(fā)的反應(yīng)模式。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）在觸覺(jué)刺激發(fā)生后，微眼跳頻率急劇下降，并在觸覺(jué)刺激呈現(xiàn)后約150 ms下降到最小值。通過(guò)對(duì)比觸覺(jué)刺激和視覺(jué)刺激引發(fā)的微眼跳反應(yīng)，我們發(fā)現(xiàn)觸覺(jué)刺激和視覺(jué)刺激引發(fā)的微眼跳反應(yīng)十分相似；（2）瞳孔在觸覺(jué)刺激出現(xiàn)后約300 ms時(shí)發(fā)生明顯的放大反應(yīng)，而視覺(jué)刺激則在更晚的時(shí)間上引發(fā)大幅度的瞳孔收縮反應(yīng)。
　　通過(guò)上述研