NHB最新 | 眼動偏好背后的腦機制：主動視覺與類別選擇性的深層聯(lián)系

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基本信息

Title:Active vision is linked to category selectivity in the individual brain

發(fā)表時間:2026-07-06

發(fā)表期刊:Nature Human Behaviour

影響因子:17.5

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研究背景

當我們環(huán)顧一個復雜的真實場景時，每個人的視線落點其實大相徑庭。有的人會立刻被畫面中的人臉吸引，有的人則會優(yōu)先掃視招牌或文字。這種在復雜場景中優(yōu)先注視特定類別（如人臉或文字）的傾向，不僅在個體間差異巨大，而且在同一個人身上表現(xiàn)得極其穩(wěn)定。

過去，視覺探索通常被視為一種基于圖像底層特征（如對比度、亮度）的自下而上的過程，或者基于當前任務(wù)的自上而下的過程。但這些基于群體平均數(shù)據(jù)的模型，往往忽略了個體大腦內(nèi)在架構(gòu)的差異。近期研究發(fā)現(xiàn)，這種眼動偏好具有遺傳基礎(chǔ)，且在發(fā)育過程中逐漸成型。這就引出了一個關(guān)鍵的科學問題：我們獨特的眼動習慣，是否與我們視覺系統(tǒng)底層表征這些類別信息的方式有關(guān)？

為了回答這個問題，發(fā)表在 Nature Human Behaviour 上的一項最新研究，結(jié)合了眼動追蹤和功能性磁共振成像（fMRI）技術(shù)。研究者試圖探究：成年人在自然場景中對人臉和文字的注視偏好，是否與他們腹側(cè)視覺流（ventral stream）中相應(yīng)類別的神經(jīng)表征特性存在系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)。簡而言之，我們是否更傾向于去看那些我們的大腦最擅長處理的東西？

研究核心總結(jié)

這項研究在61名成年參與者中獨立測量了自由觀看狀態(tài)下的眼動軌跡，以及中心注視狀態(tài)下的fMRI腦活動。結(jié)果表明，眼動偏好與大腦的表征特異性及神經(jīng)資源分配緊密綁定。

一、大腦對某類信息表征越“清晰”，視線越容易被吸引

研究者首先在眼動實驗中證實了行為的穩(wěn)定性：面對數(shù)百張包含復雜元素的自然場景圖，個體在“第一眼看什么”和“總共看多久”上表現(xiàn)出極高的內(nèi)部一致性。隨后，這些參與者在fMRI掃描機內(nèi)完成了一項功能定位任務(wù)，在此期間他們只需保持中心注視，不主動掃視。

Fig 1. 面對復雜場景時，個體對人臉和文字的注視偏好（首個注視點和總注視時間）在不同圖片間表現(xiàn)出極高的穩(wěn)定性。

通過多體素模式分析（MVPA），研究者計算了每個人腹側(cè)顳葉皮層（VTC）對不同類別刺激的“表征特異性”（representational distinctiveness）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個高度特異性的對應(yīng)關(guān)系：一個人在右側(cè)外側(cè)VTC對人臉的神經(jīng)表征越獨特、越清晰，他在自由觀看復雜場景時，就越傾向于把第一眼和更多的注視時間分配給人臉。同樣，左側(cè)外側(cè)VTC對文字的表征特異性，也完美預測了個體對文字的注視偏好。

Fig 2. 個體在左右腹側(cè)顳葉皮層（VTC）對不同類別刺激的多體素模式響應(yīng)，研究者以此計算表征的特異性。

Fig 3. 右側(cè)VTC的人臉表征特異性與看臉偏好正相關(guān)，左側(cè)VTC的文字表征特異性與看字偏好正相關(guān)。

除了多變量的表征模式，研究者還考察了單變量的腦區(qū)激活范圍。右側(cè)梭狀回面孔區(qū)（rFFA）和左側(cè)視覺詞形區(qū)（lVWFA）分別是處理人臉和文字的核心樞紐。

數(shù)據(jù)表明，這種腦區(qū)大小的個體差異同樣與眼動偏好掛鉤。rFFA體積越大的個體，越容易在復雜場景中優(yōu)先鎖定人臉；而lVWFA體積越大的個體，則更傾向于優(yōu)先注視文字。這說明，主動視覺不僅與神經(jīng)調(diào)諧的銳度有關(guān)，還與大腦為處理特定類別分配的神經(jīng)資源總量密切相關(guān)。

Fig 4. 右側(cè)梭狀回面孔區(qū)（rFFA）和左側(cè)視覺詞形區(qū)（lVWFA）的個體大小，分別與對人臉和文字的注視偏好及行為表現(xiàn)顯著相關(guān)。

這種神經(jīng)與眼動的綁定關(guān)系，最終也體現(xiàn)在了行為表現(xiàn)上。研究發(fā)現(xiàn)，右側(cè)VTC的面孔表征特異性以及優(yōu)先注視人臉的傾向，都與參與者在劍橋面孔記憶測試（CFMT）中的認臉能力正相關(guān)。類似地，左側(cè)VTC的文字表征特異性也與假詞閱讀速度顯著相關(guān)。

為了排除這種聯(lián)系僅僅是因為某些人“在實驗中更專注”，研究者還專門設(shè)計了一項包含次級檢測任務(wù)的心理物理學控制實驗。結(jié)果證實，不同類別刺激帶來的注意力競爭差異，并不能解釋眼動偏好與腦區(qū)激活之間的相關(guān)性。這意味著，眼動偏好與神經(jīng)表征的聯(lián)系是更底層的，而非簡單的注意力集中程度所驅(qū)動。

Fig 5. 優(yōu)先注視人臉的傾向與面孔識別能力（CFMT得分）正相關(guān)，而文字注視傾向與閱讀表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)則相對復雜。

研究意義

這項研究為我們理解“主動視覺”提供了一個全新的神經(jīng)生物學視角。它表明，成年人每時每刻的掃視選擇并不是隨機的，而是系統(tǒng)性地迎合了自身視覺大腦的表征優(yōu)勢。我們的眼睛，傾向于去尋找那些我們的大腦最擅長處理、能表征得最清晰的視覺輸入。

從更廣闊的視角來看，這暗示了一種“專業(yè)化螺旋”（spiral of expertise）的可能性。在發(fā)育過程中，個體的注視偏好、視覺經(jīng)驗的積累以及腹側(cè)視覺流的神經(jīng)調(diào)諧，可能是一個相互塑造、雙向強化的過程。看臉更多的人，其面孔加工網(wǎng)絡(luò)得到了更多訓練；而更敏銳的面孔網(wǎng)絡(luò)，又進一步引導他們在環(huán)境中優(yōu)先搜索人臉。

當然，作為一項橫斷面的相關(guān)性研究，目前尚無法斷言這種聯(lián)系的因果方向——究竟是大腦的先天發(fā)育引導了視線，還是長期的視覺偏好重塑了大腦皮層？未來仍需要結(jié)合雙生子研究和縱向追蹤來進一步解開這個謎題。但無論如何，這項工作明確劃定了主動視覺與個體腦結(jié)構(gòu)之間的深刻聯(lián)系：你眼中的世界，確實是由你的大腦量身定制的。

分享人：飯鴿兒

審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部

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