北京
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基本信息
Title:Pigeons lock their eyes in place during flight
發表時間:2026-06-17
發表期刊:Current Biology
影響因子:7.7
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研究背景
鳥類飛行研究常用頭部朝向推斷凝視方向，但這隱含一個前提：飛行時眼球不會在頭內大幅獨立轉動。對于鴿子，這一假設此前缺少自由飛行條件下的雙眼直接測量。關鍵問題是，鴿子飛行中的凝視控制（gaze control）主要靠眼球運動，還是靠頭部旋轉
實驗設計與方法邏輯
作者在9只鴿子中使用頭戴式雙眼眼球追蹤（eye tracking）系統，部分戶外飛行還同步記錄3D頭部旋轉。研究比較棲息與飛行狀態下的眼球運動、瞳孔面積（pupil area）、頭部坐標系（head reference frame）中的眼位分布，并檢驗同一只鴿子多次飛行是否回到相近的飛行凝視位置（flight gaze position）
核心發現
發現一：飛行中凝視變化主要隨頭部旋轉
戶外短距離飛行中，鴿子頭部旋轉平均約11.31°，眼球運動平均約1.13°，前者約為后者10倍。左右眼運動可與快速頭部旋轉同步，但幅度相關性不顯著，說明眼球運動不是這些飛行中改變凝視方向的主要來源
Fig. 2 中，作者同步展示戶外飛行時的頭部旋轉和左右眼位置變化；這一結果提示短距離飛行中的凝視方向主要由頭部運動帶動發現二：起飛后瞳孔增大，眼位范圍被壓縮
飛行時，鴿子瞳孔面積較棲息狀態增加68.9%，歸一化均值從0.52升至0.88。與此同時，眼球在鼻顳軸和背腹軸上的位置方差均低于棲息狀態，說明起飛后眼位更集中。正文將瞳孔變化與飛行視覺需求和內部狀態相聯系
Fig. 3 中，作者比較稀疏、密集和自然復雜視覺環境中的瞳孔面積與眼位分布；這一結果提示眼位收斂并不只依賴某一種背景發現三：多次飛行會回到相近的飛行凝視位置
在室內稀疏和密集視覺條件下，同一只鴿子的多次飛行眼位相對棲息更偏鼻側和腹側。不同試次之間的平均飛行凝視位置距離約0.92°，與試次內眼位方差無顯著差異，支持其在所測條件下回到近似固定的頭內位置。作者進一步討論，這種位置接近前庭系統（vestibular system）和視流（optic flow）神經表征的主要水平軸，但相關機制仍屬解釋性推測
Fig. 4 中，作者展示起飛后眼位向穩定位置收斂，并比較試次間與試次內差異；這一結果提示鴿子在這些短距離飛行中維持接近固定的飛行凝視位置
省流總結
這項 Current Biology 研究表明，在本文測試的短距離飛行中，鴿子眼球運動幅度遠小于頭部旋轉，并在起飛后收斂到穩定的頭內位置。結果支持“頭鎖定式”飛行凝視策略，但樣本量和任務范圍有限，不能直接外推到復雜避障、集群飛行或其他鳥類
暑期提升
分享人：天天
審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部
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