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为什么眼球在锁定物体的时候可以匀速缓慢转动,但是如果没有锁定物体则无法像这样运动?

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日报标题:你可能自己不知道,但你是没法控制眼球扫视的速度的

Mon1st,神经生物与行为学博士在读

人类眼睛的运动有两种基本模式:快速扫视(saccade)和平稳追踪(smooth pursuit)*。这两种模式的实现机制不同:

快速扫视是视线指向空间中某一定点目标的运动。这些眼动的特征是非常快(最高可达每秒 500 度),无法自主控制速度,以及没有在线纠错机制(如果眼动目标在眼动过程中移动,那么你会在一次快速扫视结束后立刻进行下一次快速扫视,而不是在扫视到一半时改变路线)。

平稳追踪则是视线对感兴趣的运动物体的持续追踪。这种眼动则需要视野中运动的目标。一旦开始平稳追踪,你可以根据视觉反馈来调整眼睛的速度,以使得眼动速度几乎等于追踪物体在视网膜投影的速度,从而使看到的物体稳定处于视线中心。

那么为什么在快速扫视中无法使眼睛缓慢转动呢?这是因为扫视速度是我们无法自主控制的。

喂,答主,你这是一句套套逻辑啊!

还真是。那这么说好了:我们能够实现的运动是由肌肉系统和控制肌肉的神经回路而决定的。尽管眼部肌肉允许低速运动,但脑中并不存在可以实现无目标自主低速缓慢眼动的神经回路,所以我们只可以想象这种运动而不能实现。

另外,在几种特殊条件下可以实现没有可见移动目标的平稳追踪[1]

1. 如果正在追踪的物体被障碍物挡住了,尽管视野中暂时没有移动的物体,我们仍可平稳追踪想象中的运动。

2. 在黑暗中移动手指,可平稳追踪手指的移动。

3. 听觉和触觉信息同样可以被用于平稳追踪想象中的目标。

你可能已经发现,这些特殊情况的共同点是有想象中的物体运动。此类运动信号也可以代替视觉信号输入平稳追踪眼动系统。

* 实际上至少还有在注视一点时的微小运动和头部运动时的补偿性运动,各自也有不同的神经基础。因为和题主的问题关系稍远这里不作讨论。

[1] Berryhill, M. E., Chiu, T., & Hughes, H. C. (2006). Smooth pursuit of nonvisual motion. Journal of Neurophysiology, 96(1), 461–5.


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