人类行走时视觉感知也有节奏？悉尼大学通过VR技术验证
【环球网报道】当你走在街上时，是不是觉得实时看到了周围的人与事物，没有丝毫的延误？这是我们大多数人的本体感觉。近日，悉尼大学的神经学家们通过一项最新研究却告诉我们，这是一种错觉！其实，当我们行走时，大脑以有节奏的方式处理视觉，敏感度的上升和下降与脚步的节奏相对应，在这一过程中，我们的视觉并不是每一刻都那么敏锐，反应也会相应变慢。
这项研究成果近期发表在《自然通讯》上，由悉尼大学心理学院的马修·戴维森（Matthew Davidson） 博士与他的同事大卫·阿莱斯（David Alais）教授、弗兰斯·韦斯特拉腾（Frans Verstraten）教授共同完成。
神经学家们利用VR技术，跟踪45名受试者在虚拟环境中沿着10米小路来回行走，在每次约持续9秒的步行期间，受试者需要对0到8种随机视觉刺激做出反应，在这个过程中，研究人员会跟踪他们的眼睛和头部的运动，以及步态和步行信息。最终，在38名数据合格的受试者中，有83%的受试者对脚步的感知力有所下降。
通过对步行过程中的视觉感知进行精细、连续的采样，让神经学家们首次认识到人们的视觉感知变化与行走时的脚步节奏之间的联系。“这项研究揭示了人类感知和运动之间以前未知的关系。借助 VR 技术，我们发现我们的视力每一步都会经历一个好阶段和一个坏阶段。”该项研究的主要负责人马修·戴维森（Matthew Davidson）博士表示。“视觉大脑通过类似频闪的方式感知和理解环境，我们觉得毫无延误地看到了外面的世界，但其实这种无缝视觉流是具有欺骗性的，因为我们的感知会定期采集外界样本，然后将它们拼接在一起，以创造我们的无缝体验。这有点像鸭子在池塘里游泳，表面上看起来它们在非常平稳地游动，但其实水下隐藏着大量的划行动作。”
“这项研究的重要新发现在于，人们在行走时，大脑因对外界采样而发生的振荡会减慢，以匹配步数周期。“阿莱斯教授表示。”也就是说，我们每秒大约走两步，并且通常保持这个节奏。视觉灵敏度的振荡也以每秒大约两个周期发生，并且被锁定到步数周期。在一些受试者中，这些有节奏的振荡以每秒四个周期的速度发生，同样被锁定在步数周期上。”阿莱斯教授说。
但研究人员也表示，目前尚不清楚为什么我们大脑的感知过程与脚步节奏如此密切相关。“一个可能的解释是，当你的脚落地并计划下一步时，视觉变得次要于运动控制。 一旦你进入脚步之间的摇摆阶段，大脑就会重新优先考虑对外界的感知采样，从而创造出一种与你的步速相协调的持续感知节奏。”阿莱斯教授说。
不过，这项视觉感知变化的新发现对于理解人类行为，以及我们如何与环境互动并做出决策具有重要意义。研究小组还将在进一步研究跟进更多问题，比如当我们行走时，声音和触觉的感知是否也会发生变化？ 神经活动如何发生变化等。
“这项研究将有助于我们进一步探究和解决很多问题，比如随着年龄的增长，平衡和协调方面会出现困难，那么老年人的感知波动是否会更加明显？”戴维森博士表示。“当然，这也会让人们看到很多令人兴奋的可能性，比如我们是否可以使用 VR 耳机开发廉价且简单的诊断测试，或者利用这些信息来开发针对神经肌肉疾病或某些精神疾病早期发作的测试，这些疾病可能会表现为步态异常。”他认为，这项研究还可能有利于推进运动科学的进展，看看新发现是否可以应用于优化运动员的决策和反应时间。