平滑追踪眼动及其对运动物体时空特征表征和预测的影响

平滑追踪眼动是人们对环境中感兴趣的运动物体进行持续视觉追踪的一种眼动行为,它受个体在其过程中获得的视觉信息和眼动反馈信息等感知觉因素,以及心理表征和期待等高水平认知因素的影响。同时,平滑追踪眼动过程影响着个体的预测性眼动追踪、追赶性眼跳、空间定位和接触时间估计等涉及运动物体时空特征表征和预测的行为。未来的研究应注意探讨在平滑追踪眼动过程中获得的感知觉信息和高水平认知因素对上述时空特征表征和预测行为的影响。

目标刺激运动特征对自闭症谱系障碍儿童平滑追踪眼动的影响

选取3~5岁自闭症谱系障碍儿童(Autism Spectrum Disorder,ASD)与正常儿童各18名,采集其观看目标刺激沿不同垂直幅度、水平速度正弦曲线运动视频的眼动数据,考察振幅、速度等目标运动特征对被试平滑追踪眼动的影响。结果发现:(1)ASD儿童平滑追踪目标刺激的视觉位置误差显著大于正常儿童,其追踪目标的眼动轨迹不如正常组儿童平滑均匀,平滑追踪眼动存在明显不足。(2)正常儿童追踪目标刺激大振幅运行的位置误差显著大于小振幅运行条件,但ASD儿童却与之相反。(3)与正常儿童一样,目标刺激运行速度越快,ASD儿童平滑追踪的位置误差越大。总之,ASD儿童存在平滑追踪能力的不足;相比追踪大振幅运动的目标,ASD儿童追踪小振幅运动目标的能力更差。

小脑控制不同类型眼动的神经编码机制:从小脑皮层到小脑核团

近年来许多研究发现,小脑作为运动控制的主要脑区,除参与运动控制外也与孤独症、精神分裂症、奖励相关的认知功能和社会行为有关,因此小脑相关研究越来越受到重视。研究小脑参与运动学习和运动控制的神经机制是神经科学中最重要的课题之一。眼睛运动的肌肉协调和生物运动特征比其他类型的运动更简单,这使眼动成为研究小脑在运动控制中作用的理想模型。作为收集外界信息的主要方式之一,视觉对日常生活至关重要。为确保清晰视觉,3种主要类型的眼动(眼跳、平滑追随眼动(SPEM)和注视)需受小脑的精确控制,以确保静止或移动的物体保持在视小凹的中心。异常眼动可导致视力障碍,并可作为诊断各种疾病的临床指标。因此,眼动控制研究具有重要的医学和生物学意义。虽然对小脑皮层和顶核在调节眼动中的作用有基本了解,但眼动动力学编码的确切神经机制,尤其是小脑顶核控制追随眼动和注视的神经机制仍不清楚。本综述总结了目前小脑在运动和认知等方面的主要研究问题与小脑相关研究的潜在应用价值,以及近年来有关小脑控制眼动的相关文献,并深入探讨了利用单细胞记录和线性回归模型分析小脑皮层和顶核同一神经元同时参与控制不同类型的眼动,而不同类型眼动的不同动力学参数编码原则不同。此外,基于检测微眼跳的研究结果,我们讨论了小脑顶核参与控制视觉注视的可能神经机制。最后,讨论了最近技术进步给小脑研究带来的新机遇,为今后与小脑相关的研究和脑控义肢的优化控制(例如通过单独改善运动参数优化义肢控制)提供了新思路。