任務難度、自發(fā)眨眼及觸覺刺激對微眼跳和瞳孔反應的影響.pdf

1、微眼跳（microsaccade, MS）和瞳孔反應（pupil response）是視覺系統(tǒng)中兩種不自主的生理反應。盡管通常難以意識到這兩種反應，但它們卻對視覺產生重要影響。人類的大部分視覺信息是在注視過程中獲取的，微眼跳是在注視中發(fā)生的不自主的小幅度眼跳。當微眼跳被抵消后，人類的視覺感知會由于視覺神經系統(tǒng)的適應而在極短的時間內變得模糊直至消失。微眼跳也在高精度的視覺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，在

2、微眼跳期間視覺敏感性及視覺通路的神經元反應會受到短暫的抑制。此外，作為視覺系統(tǒng)的光學結構之一，瞳孔根據(jù)光線的變化發(fā)生收縮或放大反應，以保持適量的光線進入眼內。同時，瞳孔大小的變化會影響視網膜成像質量，進而對視敏度產生影響。
　　鑒于微眼跳和瞳孔反應在視覺加工中的重要作用，深入探究哪些因素會對其產生影響及影響的具體模式是視覺研究的重要課題。以往多數(shù)對微眼跳影響因素的研究集中于測量不同參數(shù)的視覺刺激對微眼跳的影響，但卻很少涉及微眼跳在

3、非視覺認知活動中的表現(xiàn)。同時，其它感覺通道的外部刺激及自發(fā)生理反應對微眼跳和瞳孔反應的影響也尚不明確。此外，通過總結微眼跳和瞳孔反應的相關文獻，我們發(fā)現(xiàn)多種外部刺激及心理活動會同時引起微眼跳和瞳孔的反應的變化，但在不同的實驗參數(shù)和不同的被試中難以精確分析微眼跳和瞳孔反應的關聯(lián)。因此，我們開展了三個研究來探索這些問題，并在實驗中同時記錄被試的微眼跳和瞳孔反應。
　　在第一部分中，我們研究了不同難度的認知計算對微眼跳和瞳孔反應的影響。

4、實驗發(fā)現(xiàn)：（1）微眼跳在認知計算過程中受到顯著的抑制，且隨著任務難度的提高，微眼跳被抑制的程度也隨之增加；（2）瞳孔面積隨任務難度的提高而增加，且在實驗過程中瞳孔面積的最大值與被試的反應時有顯著正相關；（3）對于不同難度的計算任務，微眼跳頻率和瞳孔大小的變化在時間上具有較強的相關性，但變化趨勢相反。
　　在第二部分中，我們研究了自發(fā)性眨眼對微眼跳和瞳孔反應的影響，以及這些影響在視覺功能上的意義。實驗發(fā)現(xiàn)：（1）在眨眼開始前約150

5、 ms，微眼跳頻率約降低到基線的50％。在眨眼結束后約250 ms內，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）眨眼會引起持續(xù)長達約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，并在眨眼結束后約700 ms處達到最小值；（3）眨眼結束后約500-1000 ms內，視敏度顯著提高，且視敏度的變化趨勢與眨眼后瞳孔的變化高度相關。
　　在第三部

6、分中，我們主要研究了身體外周的觸覺刺激對微眼跳頻率和瞳孔反應的影響，并比較觸覺刺激與視覺刺激引發(fā)的反應模式。實驗發(fā)現(xiàn)：（1）在觸覺刺激發(fā)生后，微眼跳頻率急劇下降，并在觸覺刺激呈現(xiàn)后約150 ms下降到最小值。通過對比觸覺刺激和視覺刺激引發(fā)的微眼跳反應，我們發(fā)現(xiàn)觸覺刺激和視覺刺激引發(fā)的微眼跳反應十分相似；（2）瞳孔在觸覺刺激出現(xiàn)后約300 ms時發(fā)生明顯的放大反應，而視覺刺激則在更晚的時間上引發(fā)大幅度的瞳孔收縮反應。
　　通過上述研