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婴儿能看到大人看不到的东西

我们通常可以识别一个物体,即使它出现的时间很短。然而,如果另一个物体紧随第一个物体出现,对第一个物体的感知就会受损,以至于我们不会注意到它的存在。这种被称为“视觉向后掩蔽”的感知现象在视觉科学中被用来研究视觉感知在大脑中是如何处理的。有趣的是,即使第二个对象在空间上与第一个对象不重叠,例如轮廓或围绕对象的四个点,也会发生这种现象。

这种现象的发生被认为是由于“反馈处理”的中断。当我们看到某物时,视觉信息以自下而上的方式在大脑中从较低的视觉区域到较高的视觉区域进行连续处理。然而,自上而下的反馈处理,其中视觉信号从较高的区域发送回较低的区域,在视觉感知中也起着至关重要的作用。视觉后向掩蔽被认为是由于对反馈处理的干扰而发生的。

“我们对3-8 个月大的婴儿应用了反向掩蔽,以检查反馈处理的发展,”东京中央大学博士后研究员、该研究的主要作者 Yusuke Nakashima 说。“最近的视觉科学研究揭示了反馈处理在视觉感知中的重要性,但对其发展知之甚少。”

为了测试婴儿是否发生向后掩蔽,研究人员在计算机屏幕上展示了面部图像,并测量了婴儿注视它们的时间长度。由于婴儿看脸的时间更长,研究人员可以通过测量他们的看脸时间来测试婴儿是否能感知到脸。面孔以两种方式呈现。在一种情况下,一张脸后面跟着一张面具图像,如果发生向后遮蔽,婴儿将看不到这张脸。在另一种情况下,面部之后什么也没有出现;因此,婴儿将能够看到脸部。

研究人员发现,7-8个月大的婴儿在戴口罩后看不到脸,说明发生了向后遮蔽,与成人相似。相比之下,3-6 个月大的婴儿即使在面部跟随面具图像时也能感知到面部,这表明没有发生面具,年龄较小的婴儿可以看到较大婴儿看不到的面部。

“这些结果表明,7 个月以下婴儿的反馈处理不成熟,”中岛说。“也就是说,年幼的婴儿没有后向掩蔽应该干扰的反馈处理,因此掩蔽对他们来说是无效的。” 研究结果表明,视觉感知机制在生命第一年的后半段发生了巨大的变化,从自下而上的系统到包含自上而下处理的系统。

结果还表明,在婴儿早期可以感知的物体在发育过程中变得难以感知。“这似乎违反直觉,”中央大学教授山口雅美说。“相反,反馈处理的成熟将获得重要的视觉能力。”

例如,反馈处理对于稳健地感知模糊的视觉图像(例如被遮挡的对象)至关重要。“反馈处理不成熟的幼儿可能会模糊地感知外部世界,”山口说。“作为对视觉掩蔽的敏感性的回报,我们获得了强有力地感知模糊视觉场景的能力。”

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