本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
將拇指伸直手臂(肘部伸直)放在你面前,然後看著你的拇指甲。可能看起來不那麼明顯,但當你這樣做時,你的拇指甲是你唯一能以 20/20 視力看到的東西。在剩餘 99.9% 的視野中,你基本上是法定盲人。由此可見,如果你失去了 0.1% 的微小視野,即使其他 99.9% 完好無損,你在功能上也是盲人:例如,這就是與年齡相關的黃斑變性(老年人最常見的失明形式)中發生的情況。這也意味著——這是一個很難理解的概念——你在任何給定時刻都是 99.9% 的盲人。這意味著你感覺自己能看到,是因為大腦中的迴路將來自兩個來源的資訊拼接在一起。首先,你的眼動從動態視覺場景中的戰略位置取樣真實資料。其次,你的大腦坦率地編造了其餘部分,基於關於世界可能是什麼樣子的(相當好的)假設,考慮到來自眼動驅動視網膜的稀疏取樣資料的內容。
那麼,在你的視覺意識中,真實資料與你的想象力相比,相對貢獻是什麼?考慮一下你現在所處的房間。如果你在一個典型的辦公室或家裡的房間裡,你走進門,然後花了 3-4 秒走到椅子旁,然後坐下閱讀這篇部落格。在那幾秒鐘內,你的眼睛在視覺領域中進行了 1-3 次跳躍,到達新的位置,因為你在房間裡導航。關鍵的中央視網膜佔據了大約 1 平方度視角的視覺空間區域。這意味著你在房間裡,在門和椅子之間,取樣了大約 3-16 平方度視角的視覺角度;而你的視野總共約為 1200 平方度。除了這 3-16 平方度的高質量資料外,你的大腦還構建了對房間的有意識的再現,使用了糟糕的周邊視覺資料和關於世界如何運作的長期假設的組合。這太令人驚歎了:儘管我是一名視覺科學家,但每次我考慮到這個事即時,我都會感到不寒而慄。即使我們擁有出色的視力,我們也幾乎完全是盲人。
斯蒂芬·麥克尼克和他的實驗室的眼動機器人。 圖片來源:紐約州立大學下城醫科中心傳播與市場營銷辦公室
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大腦進行眼動的方式——在正確的時間和正確的地點——來實現這一不可思議的壯舉是神經科學研究的熱門話題,包括在我的實驗室中。我的大學最近拍攝了我參觀我的實驗室的影片,描述了我們的一種依賴於先進眼動機器人的視覺研究方法。我想您可能會喜歡和我一起參觀,瞭解神經科學家研究眼動功能的一種方式。
麥克尼克實驗室參觀,及其目前研究眼動功能的方法。
圖片來源:紐約州立大學下城醫科中心,傳播與市場營銷辦公室。
