尽管人类对世界的视觉感知看似完整,但我们的眼睛存在一个视觉盲点,也就是视神经和视网膜连接的地方。科学家还不确定,大脑是彻底补偿了盲点,还是说盲点会让人在空间感知上出现扭曲。一份新的研究方案发表在《PLOS One》上,想通过严格控制实验,比较三种主流意识理论对我们感知空间的不同预测。

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三种意识理论的预测

三种意识理论的预测

新方案关注三种截然不同的意识理论:整合信息理论(IIT)、预测加工主动推理(AI)和预测加工神经表征主义(NREP)。每种理论都预测了盲点的结构特征如何影响空间意识,和没有盲点的区域相比,说法各不相同。

IIT认为,空间意识的质量取决于因果结构的组合方式,涉及盲点的空间感知会变样。另一方面,AI和NREP认为感知靠的是减少预测误差的内部模型,这些模型会自我调整,来适应盲点带来的结构偏差。说白了,这就意味着,在这两种理论里,知觉扭曲要么很轻微,要么压根没有。不过,AI和NREP在某些地方还是有区别的。

"具体来说,NREP认为,视野部分区域的损伤会影响空间判断,但完整视野区域提供的感官信息会在很大程度上补偿这种影响。

"主动推理理论认为,空间体验的质量由适用于主动视觉的生成模型里的因果结构决定。这个投影几何模型不同于解剖学投影的几何模型。因此,主动推理理论提出,涉及盲点时,感知判断不应改变,只是可能因为感觉采样上的差异,导致感知不确定性发生变化,"协议作者解释道。

实验任务

为了检验这三种理论,研究人员设计了三项心理物理学任务,包括距离估计、面积大小匹配和运动曲率判断,这些任务都在盲点附近或远离盲点的地方进行。任务使用彩色眼镜进行分视呈现,每次只向一只眼睛显示刺激。研究还利用眼动追踪确保准确固视,并避免无意中刺激到盲点。

“我们会通过三个任务来探讨不同的理论,这些任务测量了与健康人盲点相关的各种空间感知。在距离任务中,参与者要判断成对的点之间的距离,这些点要么跨过盲点,要么没跨过。在面积大小任务中,参与者要判断圆圈的表观大小,这些圆圈要么围绕盲点,要么不在盲点周围。在运动任务中,参与者要判断运动路径的表观曲率,这些路径要么靠近盲点,要么不靠近盲点,”研究团队写道。

研究团队指出,这些测试的效果可能不大,所以每个实验大约需要32个人,样本量要大一些。之后收集到的数据会用线性混合效应模型和贝叶斯模型比较来分析,看看每个理论对它的预测有多少证据支持。

模拟结果与潜在问题

模拟结果与潜在问题

研究团队还使用IIT、NREP和AI预测的模拟数据对他们的距离估计任务、面积大小任务和运动曲率任务进行了分析。模拟数据显示,IIT预测盲点附近会有空间扭曲,而AI和NREP预测几乎没失真,只是精度可能会稍微降一点。

跟大多数研究一样,真正做实验的时候,解读数据可能会有一些潜在的限制。例如,相关理论预测的是影响方向而非程度,所以解读起来挺有挑战性的。

研究团队还指出,一些意外结果——比如某物体按理应该显得更小,结果却变大了——可能难以用任何理论简单解释。尽管如此,采用该协议的研究仍有可能解答一些根本性问题,例如我们如何在感官信息有断档的情况下感知一个无缝的世界,甚至可能帮我们更好地理解意识。

本文由我们的作者 Krystal Kasal 为您撰写,由 Gaby Clark 编辑,并由 Robert Egan 进行事实核查与审校——这可都是人工用心做的活儿。我们依靠像您这样的读者来维持独立科学新闻的生命力。如果这篇报道对您有价值,不妨考虑捐点钱(特别是每月捐)。

更多信息:Clement Abbatecola 等,介绍一项研究方案,探讨盲点处的空间体验扭曲,以对比意识整合信息理论与预测处理理论的预测,发表在PLOS One(2026年)上。DOI: 10.1371/journal.pone.0340593