陳婷婷 蔣長(zhǎng)好 丁錦紅

摘要視覺運(yùn)動(dòng)追蹤是運(yùn)動(dòng)知覺研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。通過構(gòu)建視覺運(yùn)動(dòng)追蹤的過程模型和分析每個(gè)階段的認(rèn)知加工任務(wù)，可以幫助人們認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)物體識(shí)別的本質(zhì)。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤包括目標(biāo)獲取和運(yùn)動(dòng)追蹤兩個(gè)加工過程：目標(biāo)獲取階段的主要任務(wù)是將目標(biāo)與背景分離，集中注意力加工追蹤目標(biāo)；運(yùn)動(dòng)追蹤階段的主要任務(wù)是啟動(dòng)平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳，并發(fā)揮行為水平、眼動(dòng)水平和神經(jīng)活動(dòng)水平的預(yù)測(cè)機(jī)制。目標(biāo)獲取同時(shí)受背景和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征和身份特征影響；運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)發(fā)揮預(yù)測(cè)機(jī)制的基礎(chǔ)是客體表征連續(xù)性，而客體表征連續(xù)性的建立同時(shí)依賴于目標(biāo)時(shí)空屬性和身份特征的編碼加工。因此，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤是視覺系統(tǒng)對(duì)客體運(yùn)動(dòng)信息和身份語義信息整合的結(jié)果。其中。客體運(yùn)動(dòng)信息的加工特性已經(jīng)獲得了比較廣泛的研究，而語義信息加工機(jī)制還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

關(guān)鍵詞視覺運(yùn)動(dòng)追蹤；目標(biāo)獲?。贿\(yùn)動(dòng)追蹤：預(yù)測(cè)機(jī)制

分類號(hào)B842

當(dāng)周圍環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)物體吸引觀察者的注意，眼睛開始追隨這個(gè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，便形成了視覺運(yùn)動(dòng)追蹤。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤的基本前提是獲取追蹤目標(biāo)，即在背景和目標(biāo)相互分離的基礎(chǔ)上將注意力集中于追蹤目標(biāo)。背景與目標(biāo)的分離過程受背景運(yùn)動(dòng)特征和身份特征的影響，而對(duì)目標(biāo)的捕獲更多地依賴于目標(biāo)自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的突然變化和身份的顯著性。一旦視覺系統(tǒng)識(shí)別了目標(biāo)客體，便開始運(yùn)動(dòng)追蹤。此時(shí)，雖然頭部或身體也會(huì)參與運(yùn)動(dòng)，但這些運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性較低，只能起到補(bǔ)償?shù)淖饔?。只有啟?dòng)眼動(dòng)系統(tǒng)(平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳)才能匹配眼睛速度和目標(biāo)速度，從而保證追蹤目標(biāo)的視網(wǎng)膜圖像始終落在中央窩附近。但是，在真實(shí)的單目標(biāo)追蹤和多目標(biāo)追蹤任務(wù)中，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)隨時(shí)變化，有時(shí)還會(huì)受到其他客體的遮擋暫時(shí)從視野中消失。為了能夠有效追蹤，視覺系統(tǒng)必須通過對(duì)目標(biāo)時(shí)空特征和身份特征的加工建立起客體表征連續(xù)性，以克服運(yùn)動(dòng)軌跡的變化和暫時(shí)的遮擋?？腕w表征連續(xù)性是視覺追蹤系統(tǒng)發(fā)揮預(yù)測(cè)功能的基礎(chǔ)，這種預(yù)測(cè)包括三個(gè)水平：一是行為水平上對(duì)空間位置或接觸時(shí)間的預(yù)測(cè)；二是眼動(dòng)水平上對(duì)目標(biāo)經(jīng)歷遮擋后再出現(xiàn)位置的預(yù)測(cè)；三是神經(jīng)活動(dòng)水平上的預(yù)測(cè)，為平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳提供位置和速度參照。三個(gè)水平的預(yù)測(cè)機(jī)制不僅受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征的影響，還受制于目標(biāo)所屬的語義類別。因此，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤是視覺系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息和身份語義信息整合的結(jié)果。目標(biāo)客體的運(yùn)動(dòng)信息和身份語義信息加工既相互分離又存在聯(lián)系，二者的整合是一個(gè)復(fù)雜的過程，對(duì)這一過程的探討可以幫助人們認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)物體識(shí)別的本質(zhì)，豐富認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)以及醫(yī)學(xué)的基本理論。

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目標(biāo)獲取階段的認(rèn)知加工

1.1場(chǎng)景分割

現(xiàn)實(shí)生活中，感興趣客體通常處于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)視覺背景中。因此，視覺系統(tǒng)為獲取追蹤目標(biāo)，必須首先將目標(biāo)與背景的視覺輸入信號(hào)分離開來，而這一分離過程受背景的運(yùn)動(dòng)特征和身份信息的顯著影響。以猴子(Kodaka,Miura，Suehiro，Takemura，＆Kawano，2004)和正常成人(spering＆Gegenfurmer,2007a)為被試的眼動(dòng)研究表明，當(dāng)目標(biāo)在靜態(tài)紋理背景上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)目標(biāo)眼動(dòng)追蹤誘發(fā)的背景網(wǎng)膜圖像與目標(biāo)網(wǎng)膜圖像的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，將會(huì)降低追蹤速度和加速度，延長(zhǎng)追蹤潛伏期。而如果背景和目標(biāo)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，追蹤成績(jī)將取決于二者的運(yùn)動(dòng)方向，具體表現(xiàn)為：背景和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向一致導(dǎo)致追蹤潛伏期降低、追蹤速度增加；反之，二者運(yùn)動(dòng)方向相反導(dǎo)致追蹤潛伏期增加、眼睛速度降低(Ferrera&Lisberger,1995；Masson，Proteau，&Mestre，1995；Clair,Huff,＆Seiffet，2010)。同時(shí)，背景的運(yùn)動(dòng)速度也是影響目標(biāo)追蹤的一個(gè)重要因素。在背景和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向一致條件下，背景速度的突然變化將誘發(fā)變化方向上眼睛速度的短暫增加；而在背景和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向相反條件下，眼睛追蹤速度則不受背景速度變化的影響(Kodaka et al.，2004；Spering＆Gegenfurtner,2007 Miura，Kobayashi，&Kawano，2009)。Lindner和ng(2006)認(rèn)為，背景速度效應(yīng)的這種不對(duì)稱性主要是因?yàn)檠矍蛘痤澾\(yùn)動(dòng)(optokinefic nystagmus，OKN)抑制的不對(duì)稱性。背景與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向相反，引起與追蹤方向相反的慢周期的眼球震顫運(yùn)動(dòng)，從而抵消了追蹤反應(yīng)；而背景與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向一致，則引起與追蹤方向相同的眼球震顫運(yùn)動(dòng)，從而提高了眼睛速度。此外，有研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)面對(duì)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向和速度不同的物體時(shí)，事先告知被試目標(biāo)和分心物的身份，或者對(duì)于目標(biāo)和分心物身份不作任何提示，兩種條件下眼睛追蹤軌跡以及開環(huán)階段的追蹤反應(yīng)存在很大差異(Lisberger＆Ferrera，1997；Spering，Gegenfurtner,＆Kerzel，2006)。

1.2目標(biāo)捕獲

在同一時(shí)刻內(nèi)視覺系統(tǒng)會(huì)面對(duì)大量客體，但人們無法以同等程度的優(yōu)先性對(duì)進(jìn)入視覺系統(tǒng)的所有客體進(jìn)行加工，只有通過選擇性注意篩選的客體才能成為追蹤目標(biāo)，獲得進(jìn)一步的加工。有效的線索提示能夠引導(dǎo)觀察者朝向視野中的特定位置，然后再搜索與行為目標(biāo)相關(guān)的刺激(Francori＆Simons。2003)。在同等線索提示條件下，對(duì)位置的選擇性注意也會(huì)優(yōu)先于對(duì)客體的選擇性注意(soto＆Blaneo，2004)。這種基于空間位置的選擇性注意通常以自上而下的加工方式促進(jìn)目標(biāo)覺察。然而，越來越多的研究證實(shí)，目標(biāo)自身的動(dòng)態(tài)變化、顯著性及身份特征等因素更容易引起人們的優(yōu)先注意，即注意優(yōu)先權(quán)(AttentionalPriority)。靜態(tài)物體的突然運(yùn)動(dòng)會(huì)迅速吸引人們的注意(Abrams＆Christ，2005a，2005b；Franconeri＆Simons，2005)，注意捕獲發(fā)生在物體運(yùn)動(dòng)150ms左右(von Mflhlenen&Enns，2004)，受運(yùn)動(dòng)頻率的影響(con Mfihlenen＆Sunny，2010，)，但不受物體顏色變化的影響(A1-Aidroos，Guo，＆Pratt，2010)。相似地，運(yùn)動(dòng)物體的突然停止也會(huì)捕獲注意，但逐漸停止的運(yùn)動(dòng)刺激則很難捕獲觀察者的注意(Francori＆Simons，2003)。Franconefi和Simons(2003)認(rèn)為，突然出現(xiàn)的新客體或突然運(yùn)動(dòng)的物體對(duì)于人類而言是緊急性事件(behavioral urgentevent：}，可能需要人們立刻做出行動(dòng)，因此會(huì)強(qiáng)烈地吸引注意。設(shè)想你正集中注意力找一本書，一只貓突然從書架上竄下來，你的注意力會(huì)轉(zhuǎn)向哪里?另外，當(dāng)視野中多個(gè)對(duì)象存在競(jìng)爭(zhēng)，具有顯著特征的奇異刺激通常能夠自動(dòng)地把注意引向自己所在的空間位置，獲得注意優(yōu)先權(quán)。例如，Ro和Friggel(2007)采用視覺搜索范式發(fā)現(xiàn)，當(dāng)面

孔、身體、食物、衣服、植物、工具等刺激沿一個(gè)不可視的圓環(huán)隨機(jī)排列同時(shí)呈現(xiàn)在視野中，面孔和身體等生物性刺激更容易吸引觀察者的注意，這可能是因?yàn)槿祟惖拿婵缀蜕眢w運(yùn)動(dòng)能夠提供豐富的社會(huì)信息，有助于人類的社會(huì)交往活動(dòng)。上述研究結(jié)果表明，視覺系統(tǒng)對(duì)追蹤目標(biāo)的鎖定是自上而下加工和自下而上加工共同作用的結(jié)果。

2運(yùn)動(dòng)追蹤階段的認(rèn)知加工

2.1眼動(dòng)啟動(dòng)

人類在追蹤一個(gè)緩慢而平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)時(shí)通常采用平滑追蹤眼動(dòng)。平滑追蹤眼動(dòng)是比較慢速的眼睛運(yùn)動(dòng)，眼睛速度通常小于50u，s，且主要由視覺反饋控制。平滑追蹤眼動(dòng)可以分為開環(huán)(目標(biāo)呈現(xiàn)后的前140ms)和閉環(huán)兩個(gè)階段(Lisberger,Morris，＆ Tychsen，1987；Dchsen＆Lisberger,1986)。在開環(huán)階段，眼動(dòng)主要由目標(biāo)在視網(wǎng)膜上的成像信息驅(qū)動(dòng)。在眼動(dòng)開始的最初20ms，眼睛在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向上不斷加速，并在20-100ms內(nèi)逐漸趨于目標(biāo)速度。到閉環(huán)階段，人們已經(jīng)形成了對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征(速度、加速度等)的表征，這時(shí)的眼動(dòng)追蹤可以依賴于這種眼動(dòng)的反饋性補(bǔ)償信息。開環(huán)階段的眼動(dòng)追蹤是視覺系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的初始反應(yīng)，受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響而不受眼動(dòng)的反饋性補(bǔ)償作用。但是，由于感覺加工需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，開環(huán)階段眼動(dòng)追蹤的啟動(dòng)總存在約100ms的延遲(carl&Gellman，1987)；而閉環(huán)階段的眼動(dòng)追蹤同時(shí)受視覺運(yùn)動(dòng)信息和眼動(dòng)的反饋性補(bǔ)償?shù)挠绊?馮成志，賈鳳芹，2008)，可以不受或較少的受到感覺加工延遲的影響。

當(dāng)被追蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度加快或者目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡突然發(fā)生變化時(shí)，眼睛速度將明顯慢于目標(biāo)速度，追蹤增益(眼睛速度與目標(biāo)速度的比率)降低，位置誤差不斷積累(Laurufis，Daunys，＆Zemblys，2010)。這時(shí)平滑追蹤系統(tǒng)已經(jīng)無法單獨(dú)補(bǔ)償不斷積累的位置誤差，視覺系統(tǒng)將啟動(dòng)追趕性眼跳使眼睛快速地追趕上目標(biāo)。眼跳是比較快速的眼睛運(yùn)動(dòng)，最大速度可超過500°／s，可以在固定的目標(biāo)之間轉(zhuǎn)換注視(Becker,1991)。追趕性眼跳通過不同的眼跳幅度來減小眼動(dòng)追蹤的差異，增大其追蹤增益，甚至可以使眼睛跳至目標(biāo)之前(Orban de Xivry,Bennett，Lef6vre，＆Barnes，2006)。視覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)決定是否需要發(fā)動(dòng)追趕性眼跳主要取決于眼睛和目標(biāo)之間的交匯時(shí)間(eyecrossing time，TXE)，這一時(shí)間主要根據(jù)位置誤差和速度誤差來計(jì)算。de Brouwer等人(2002)提出，“眼睛交匯時(shí)間(eye crossing time，TxE)”是平滑追蹤和眼跳追蹤相互切換的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：TXE在40～180ms之間是所謂的平滑區(qū)域(smooth zone)，平滑追蹤眼動(dòng)而不是追趕性眼跳被啟動(dòng)：TxE小于40ms或大于180ms，追趕性眼跳被啟動(dòng)，潛伏期大約125ms。

大量研究已經(jīng)證實(shí)，視覺追蹤一個(gè)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)需要結(jié)合平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳，二者協(xié)同作用將視軸準(zhǔn)確定位于目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以20°／s，40°／s和60°／s隨機(jī)出現(xiàn)造成運(yùn)動(dòng)路徑無法被預(yù)測(cè)，被試會(huì)根據(jù)目標(biāo)速度轉(zhuǎn)變之前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和速度調(diào)整追蹤增益和眼動(dòng)加速度。隨著目標(biāo)速度的增加，眼跳的時(shí)間間隔將逐漸縮短，眼跳波幅將逐漸增加。這表明當(dāng)刺激由可預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢深A(yù)測(cè)，追蹤眼動(dòng)將從目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)變之前的知覺加工中獲得反饋，形成計(jì)劃性眼跳(Takahashi，Tsujita，&Akiyama，1988)。尤其是在目標(biāo)被暫時(shí)遮擋的情況下，平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳將各自發(fā)揮一定的預(yù)測(cè)功能。目標(biāo)被遮擋后。眼睛速度開始衰減，此時(shí)平滑追蹤眼動(dòng)的預(yù)測(cè)機(jī)制使得眼睛速度得以維持并逐漸恢復(fù)：同時(shí)眼跳系統(tǒng)也被啟動(dòng)去校正眼睛速度下降造成的位置誤差(Orban de Xivry et al.，2006)。

2.2運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)

2.2.1運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的心理基礎(chǔ)

視覺運(yùn)動(dòng)追蹤過程中，目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)根據(jù)情況隨時(shí)發(fā)生變化，有時(shí)還會(huì)受到其它客體的遮擋暫時(shí)從視野中消失，但是人類依然可以將不斷變化的客體知覺為同一目標(biāo)，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)目標(biāo)的空間位置或碰撞時(shí)間。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)究竟如何組織使得人類具有如此復(fù)雜、高效的預(yù)測(cè)功能?根據(jù)視覺索引理論，視覺系統(tǒng)中存在一個(gè)索引(index)機(jī)制，只有被索引的物體才能得到進(jìn)一步的認(rèn)知加SE(Pylyshyn，2001)。索引的工作原理類似于指針始終指著運(yùn)動(dòng)對(duì)象從而保證正確地追蹤。索引具有“粘性”，當(dāng)索引與被追蹤物體綁定之后，不會(huì)因?yàn)樽粉櫮繕?biāo)的運(yùn)動(dòng)變化或被遮擋而丟失，它會(huì)始終“粘”在目標(biāo)上。但索引只能對(duì)客體的時(shí)空特征(如位置、運(yùn)動(dòng)、方向等)進(jìn)行編碼，不對(duì)客體的表面特征(如顏色、形狀等)進(jìn)行編碼(Pylyshyn，2004)。而客體檔案理論則認(rèn)為，當(dāng)客體被注意到時(shí)，與之相關(guān)的客體檔案隨即被打開，該客體的各種信息(包括位置、特征、語義身份等)都會(huì)進(jìn)入到客體檔案中(Horowitz et al.，2007)，客體檔案根據(jù)時(shí)空特性將這些信息粘合，形成一個(gè)單一而連續(xù)的運(yùn)動(dòng)客體，并不斷更新客體的表面特征信息。即使客體特征在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生改變或被遮擋，視覺系統(tǒng)仍然能夠通過客體檔案將它們知覺為連續(xù)體并加以識(shí)別。也提出，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤包含兩個(gè)基本的認(rèn)知成分：身份信息分析成分(“what”信息分析)和空間信息分析成分(“where"信息分析)，它們彼此相互獨(dú)立，分別編碼目標(biāo)物的語義身份和位置信息，并將信息傳遞至身份一位置捆綁的情景緩沖器。身份一位置信息捆綁的情景緩沖器一旦形成，可以在一段時(shí)間內(nèi)維持捆綁信息，以克服由眼跳、眨眼、遮擋等造成的視覺輸入的暫時(shí)消失。由此可以看出，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)發(fā)揮預(yù)測(cè)功能不僅依賴于時(shí)空屬性的編碼加工，也依賴于表面特征屬性的加工(HolIingworth＆Franconeri，2009)。

表面特征屬性和時(shí)空屬性是自然界中所有客體的兩大屬性維度：表面特征屬性(surface featuralproperties)包括客體的顏色、形狀、紋理等；時(shí)空屬性(spatiotemporal properties)包括位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向等，二者的表征是相互平行的(Keane，Mettler,Tsoi，&Kellman，2011)。在MOT(muinple0bject tracking)任務(wù)中，被試能夠從8～10個(gè)完全相同的運(yùn)動(dòng)客體中成功追蹤4—5個(gè)目標(biāo)，追蹤的正確率可以達(dá)到85％一95％(Pylyshyn＆Annan，2006)。這表明視覺系統(tǒng)能夠非常有效地捕獲運(yùn)動(dòng)客體的時(shí)空特征。對(duì)時(shí)空屬性加工會(huì)優(yōu)先于對(duì)其他屬性特征的加工，原因可能在于時(shí)空屬性是建立客體連續(xù)性的關(guān)鍵因素(Horowitz et al.，2007；

Fencsik.Klieger,＆Horowitz，2007)。同時(shí)，物體的形狀和顏色等表面特征屬性在追蹤過程中也能夠被識(shí)別(Klieger，Horowitz，＆Wolfe，2004，)；而且，對(duì)目標(biāo)形狀的識(shí)別能力不受其運(yùn)動(dòng)方向的影響(Olivier＆Labiale，2008)，；但是，視覺系統(tǒng)對(duì)被追蹤目標(biāo)形狀特征的加工難度要比顏色特征加工難度大(丁錦紅，王東暉，林仲賢，1998)。有研究者提出，客體的表面特征屬性在運(yùn)動(dòng)追蹤的作用不僅是有助于區(qū)分目標(biāo)物和分心物，還能夠幫助觀察者一一確定目標(biāo)物和分心物各自的身份(Klieger et al.，2004)。每個(gè)客體都擁有一個(gè)完整的身份，身份的概念范疇很廣泛，包含客體在形狀、大小、顏色等每個(gè)屬性維度上的特征。身份最重要的特點(diǎn)是拓?fù)洳蛔冃裕葱螤畹呐で冃位驎簳r(shí)遮擋不會(huì)影響個(gè)體對(duì)身份的知覺。例如，一只鳥在飛行過程中的姿態(tài)和明度等會(huì)一直變化，但我們始終將其知覺為鳥這一身份實(shí)體(zhou，K.，Luo，Zhou，T.G，，Zhuo，Y.，＆Chen，2010)。對(duì)于客體身份的加工會(huì)激活相應(yīng)的語義網(wǎng)絡(luò)。Liu，Chen，Xuan和Fu(2009)提出，視覺追蹤系統(tǒng)可以有效處理目標(biāo)形狀、大小、亮度等簡(jiǎn)單特征隨時(shí)空屬性發(fā)生的變化，同時(shí)對(duì)復(fù)雜信息如語義網(wǎng)絡(luò)的改變保持高度警惕性；被追蹤目標(biāo)的特異性特征的語義網(wǎng)絡(luò)一旦被激活，追蹤成績(jī)將大大提高。反之，如果目標(biāo)和分心物的輪廓、邊界等部分耦合、遮擋造成二者語義上的相關(guān)，對(duì)目標(biāo)的視覺追蹤成績(jī)將會(huì)降低(Keane et al.，2011)。由此可見，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤的預(yù)測(cè)機(jī)制可能存在兩個(gè)分離的加工系統(tǒng)，一個(gè)系統(tǒng)處理客體的運(yùn)動(dòng)信息，另一個(gè)系統(tǒng)處理客體的身份語義信息。

2.2.2行為水平的預(yù)測(cè)機(jī)制

(a)空間位置預(yù)測(cè)。視覺追蹤過程中，個(gè)體經(jīng)常要利用接收到的視覺信息判斷運(yùn)動(dòng)物體的位置，而在實(shí)驗(yàn)室中被試對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激最終位置的記憶將沿著刺激運(yùn)動(dòng)方向向前發(fā)生偏移(翟坤，張志杰，2011；Roach，McGraw，&Johnston，2011)，偏移的程度受刺激各種屬性特征的影響。較快的速度會(huì)引起被試對(duì)目標(biāo)最終位置的判斷產(chǎn)生較大的向前偏移(Munger＆Minchew，2002)；水平方向上的運(yùn)動(dòng)比垂直方向上的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生更大的偏移量(Hubbard＆Bharucha，1988)；而目標(biāo)大小對(duì)空間定位偏差的影響只存在于垂直方向(Kozhevnikov＆Hegarty,2001)。這種空間定位偏差不僅受上述運(yùn)動(dòng)特征的影響，還取決于刺激的身份特征。Reed和Vinson(1996)向被試呈現(xiàn)火箭和教堂兩種刺激圖片，圖片形狀大致相似，細(xì)節(jié)特征有所差異。刺激沿3個(gè)不同的位置序列呈現(xiàn)，造成向上或向下運(yùn)動(dòng)的印象。第3個(gè)位置被稱為記憶位置，要求被試判斷第4個(gè)呈現(xiàn)的位置與記憶位置是否相同。結(jié)果顯示，被試對(duì)向上運(yùn)動(dòng)的火箭的空間定位偏差顯著大于教堂，而在向下運(yùn)動(dòng)中二者差異并不顯著。這表明，通過操縱客體的身份特征可以控制空間定位偏差現(xiàn)象的產(chǎn)生。但是，上述研究中的運(yùn)動(dòng)是通過控制每幀圖像的呈現(xiàn)時(shí)間和圖像之間的時(shí)間間隔造成的視覺印象，并非真實(shí)的運(yùn)動(dòng)，因此被稱為“內(nèi)隱運(yùn)動(dòng)(implicit motion)”。

在真實(shí)的單目標(biāo)追蹤和多目標(biāo)追蹤任務(wù)中，對(duì)目標(biāo)空間位置的判斷會(huì)更加復(fù)雜，但是被試依然可以通過運(yùn)動(dòng)信息和身份信息加工做出準(zhǔn)確判斷。在多目標(biāo)追蹤任務(wù)中，被試可以報(bào)告多個(gè)卡通動(dòng)物的空間位置，表明追蹤系統(tǒng)能夠同時(shí)加工目標(biāo)的位置和身份信息(Horowitz et al.，2007)。目標(biāo)和分心物同時(shí)重復(fù)呈現(xiàn)有助于被試準(zhǔn)確預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)目標(biāo)的位置(Pinto，Howe，Cohen，＆Horowitz，2010)；而目標(biāo)和分心物身份相互轉(zhuǎn)換后同時(shí)重復(fù)呈現(xiàn)則降低了最終位置判斷的準(zhǔn)確性(Ogawa，Watanabe，&Yagi，2009)。目標(biāo)和分心物的相似性越高導(dǎo)致追蹤成績(jī)?cè)讲睿环粗?，目?biāo)和分心物的相似性降低將會(huì)提高追蹤成績(jī)。目標(biāo)速度也表現(xiàn)出類似的效應(yīng)(Tombu&Seiffert，2011)。

(b)接觸時(shí)間預(yù)測(cè)。視覺追蹤過程中，觀察者準(zhǔn)確判斷視野中運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)某一特定點(diǎn)的時(shí)間一碰撞時(shí)間或接觸時(shí)間即TTC的能力是至關(guān)重要的。例如，飛行員需要根據(jù)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡確定自己的位置和速度，從而在最精確的位置擊中目標(biāo)；或者當(dāng)運(yùn)動(dòng)員去接一個(gè)飛來的球時(shí)，需要預(yù)測(cè)球何時(shí)落于何地，以便準(zhǔn)確地定位，及時(shí)做出接球動(dòng)作。Gibson(1966)認(rèn)為，對(duì)TTC估計(jì)的信息可以直接從物體豐富的紋理結(jié)構(gòu)和不斷變化的視覺光流(visual optic flow)中獲得。當(dāng)觀察者在環(huán)境中運(yùn)動(dòng)或物體相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)引起來自一個(gè)光流擴(kuò)張中心(focus of expansion)網(wǎng)膜影像的擴(kuò)張，網(wǎng)膜影像的擴(kuò)張速度與觀察者和擴(kuò)張中心之間的距離呈線性增長(zhǎng)，隨著目標(biāo)物的接近，其網(wǎng)膜影像的擴(kuò)張?jiān)隹?。運(yùn)動(dòng)物體視覺影像的相對(duì)擴(kuò)張率為觀察者提供了重要的一階二維信息源，記為tau-margin。以成人和學(xué)齡前兒童為被試的研究結(jié)果都證實(shí)，人們可以直接利用視覺變量T估計(jì)TTC和控制計(jì)時(shí)行為(Lee，1976；Warren,Young，&Lee，1986；Warm，Edgar,&Blmr。1993)。但是，由于視覺變量和物理變量存在一對(duì)一的圖式關(guān)系(Gibson，1966；劉瑞光，黃希庭，1997)。因此，影響TTC估計(jì)的因素可能既包括視覺信息也包括物理信息。劉瑞光和黃希庭(1999)以正方形圖形為實(shí)驗(yàn)材料，采用運(yùn)動(dòng)遮擋范式，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)物體視覺影像的擴(kuò)張率保持不變的條件下，物體大小、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)距離和加速度等因素會(huì)影響對(duì)TTC的判斷。郭秀艷、貢嘩、薛慶國(guó)和袁小蕓(2000)也發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)速度加快會(huì)導(dǎo)致TTC估計(jì)的準(zhǔn)確性提高。同時(shí)運(yùn)動(dòng)速度與擋板寬度存在交互作用，即速度快、擋板寬時(shí)碰撞時(shí)間的估計(jì)更準(zhǔn)確，而速度慢、擋板窄時(shí)碰撞時(shí)間估計(jì)的準(zhǔn)確性降低。此外，最近的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，除了視覺信息和物理信息，運(yùn)動(dòng)物體的身份信息也是影響橫向運(yùn)動(dòng)TTC估計(jì)的重要因素(黃端，張侃，2008)。因此，個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)追蹤中TTC的預(yù)測(cè)不是單一因素決定的，而是多種因素共同作用的結(jié)果。

2.2.3眼動(dòng)水平的預(yù)測(cè)機(jī)制

(a)研究證據(jù)。有研究者提出，視覺追蹤一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)不是通過修正眼睛和目標(biāo)之間的位置或速度誤差實(shí)現(xiàn)的，而是通過預(yù)測(cè)目標(biāo)路徑實(shí)現(xiàn)的(zambrano，F(xiàn)alotico，Manfredi，&Laschi，2010)。因此，預(yù)測(cè)性是平滑追蹤眼動(dòng)的根本特征。預(yù)測(cè)性追蹤眼動(dòng)使得被試在追蹤一個(gè)有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)時(shí)快速達(dá)到穩(wěn)定的增益水平，因此當(dāng)目標(biāo)有規(guī)律運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，眼動(dòng)方向的改變可以先于目標(biāo)

運(yùn)動(dòng)方向的改變而發(fā)生(Deno，Crandall，Sherman，&Keller,1995)；同時(shí)也保證了被試對(duì)無規(guī)律運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的合理追蹤，即使目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向突然變化也不會(huì)影響其眼動(dòng)追蹤，眼動(dòng)系統(tǒng)將分別預(yù)測(cè)原來方向上的運(yùn)動(dòng)停止和新方向上的運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)，眼動(dòng)方向的改變是對(duì)二者反應(yīng)的累加(Boman&Hotson，1992)。尤其是當(dāng)追蹤目標(biāo)受到相鄰物體的遮擋時(shí)，眼動(dòng)系統(tǒng)為準(zhǔn)確估計(jì)目標(biāo)再次出現(xiàn)的位置，必須啟動(dòng)其預(yù)測(cè)機(jī)制將遮擋期間眼睛與目標(biāo)位置、速度之間的不匹配降到最小。BenneR，Orban de Xivry，Barnes和Lefvre(2007)考察了被試對(duì)一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)經(jīng)歷遮擋后再出現(xiàn)位置的預(yù)測(cè)性反應(yīng)。結(jié)果顯示，眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)加速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)經(jīng)歷遮擋后再次出現(xiàn)的位置和運(yùn)動(dòng)速度。一般而言，遮擋初期，眼動(dòng)系統(tǒng)突然接受不到視覺反饋信號(hào)(如圖像的速度和加速度)，眼睛速度開始下降。如果目標(biāo)被預(yù)期不再出現(xiàn)或者再出現(xiàn)需要經(jīng)歷很長(zhǎng)一段時(shí)間，眼睛速度將迅速衰減至零(Mitrani＆Dimitrov,1978；de Brouwer,Missal，&Lefevre，2001)。但是，如果被試預(yù)期目標(biāo)會(huì)再次出現(xiàn)，預(yù)測(cè)機(jī)制的啟動(dòng)將導(dǎo)致眼睛速度在小幅度下降后逐漸恢復(fù)(Churchland.Chou.＆Lisberger,2003)，并于遮擋結(jié)束時(shí)達(dá)到原先的水平(Bennett＆Barnes，2003)。Barnes和Collins(2008)認(rèn)為，平滑追蹤眼動(dòng)同時(shí)受制于視網(wǎng)膜信息輸入和網(wǎng)膜外信息輸入的影響。在追蹤持續(xù)可見的目標(biāo)時(shí)，網(wǎng)膜信息和網(wǎng)膜外信息將協(xié)同工作，以克服視覺系統(tǒng)固有的延遲和維持穩(wěn)定的高追蹤增益。而在缺少視覺輸入時(shí)，被試只能依靠網(wǎng)膜外信息，這時(shí)工作記憶、注意和期待等因素對(duì)維持平滑追蹤眼動(dòng)有重要作用。

(b)產(chǎn)生機(jī)制。預(yù)測(cè)性追蹤眼動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)制一直是視覺運(yùn)動(dòng)追蹤研究的重要方面。Orban deXivry,Missal和Lefevre(2008)通過在正弦運(yùn)動(dòng)軌跡中交替插入時(shí)間不等的遮擋，發(fā)現(xiàn)被試在缺少網(wǎng)膜輸入時(shí)也可以追蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)大約幾百毫秒。研究者認(rèn)為，不可視條件下的平滑追蹤眼動(dòng)由一個(gè)動(dòng)態(tài)表征目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的短時(shí)速度記憶所驅(qū)動(dòng)。Churchland等(2003)進(jìn)一步指出，對(duì)持續(xù)可見的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)追蹤是由視覺信息和眼動(dòng)反饋信息來引導(dǎo)的；對(duì)遮擋的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)追蹤則主要由已經(jīng)儲(chǔ)存的對(duì)目標(biāo)速度的心理表征來引導(dǎo)，而目標(biāo)被遮擋前的視覺輸入是建立動(dòng)態(tài)表征系統(tǒng)和保證平滑追蹤眼動(dòng)預(yù)測(cè)性的基礎(chǔ)。目標(biāo)被遮擋前眼睛速度達(dá)到目標(biāo)速度，表明追蹤系統(tǒng)已經(jīng)獲得目標(biāo)速度的心理表征，遮擋期間的眼睛速度將保持高度穩(wěn)定性；反之，如果目標(biāo)被遮擋前的心理表征未能建立，遮擋期間的眼睛速度將迅速下降，追蹤眼動(dòng)將無法維持其連續(xù)性。因此，即使對(duì)于2—6個(gè)月嬰兒，在目標(biāo)有規(guī)律運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，插入擋板也不會(huì)影響其視覺追蹤的連續(xù)性。但是，如果遮擋前運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止或者遮擋時(shí)間過長(zhǎng)，視覺追蹤則被中止(Muller＆Aslin，1978)。目標(biāo)被遮擋前的視覺輸入是否也包含客體的身份信息?Coppe，Orban de Xivry Missal和Lefevre(2010)考察了被試對(duì)可視和遮擋期間生物運(yùn)動(dòng)刺激的眼動(dòng)追蹤特征，發(fā)現(xiàn)無論生物運(yùn)動(dòng)刺激是正立的、倒立的還是隨機(jī)的，遮擋期間的追蹤速度都十分穩(wěn)定。研究者認(rèn)為，遮擋期間的高速度增益是因?yàn)槿N目標(biāo)在可視階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都是800ms，足以建立目標(biāo)的動(dòng)態(tài)表征系統(tǒng)。但是，如果生物運(yùn)動(dòng)刺激進(jìn)入遮擋前未被識(shí)別，即對(duì)目標(biāo)的時(shí)空表征和身份表征都未能建立，眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)是否還可以發(fā)揮有效的預(yù)測(cè)機(jī)制，Coppe等人的研究并未述及。

(c)理論模型。人類的視覺系統(tǒng)究竟如何組織可以如此高效地預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的空間位置或接觸時(shí)間。Coppe等人(2010)提出，預(yù)測(cè)性平滑追蹤眼動(dòng)由兩條通路共同執(zhí)行(見圖1)：視覺運(yùn)動(dòng)通路負(fù)責(zé)將網(wǎng)膜輸入轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)指令(Krauzlis＆Miles，1996)；短時(shí)記憶通路存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)表征，以維持遮擋期間的眼動(dòng)追蹤（Bennett ＆Barnes，2003)。視覺運(yùn)動(dòng)通路由兩條平行的加工系統(tǒng)組成：圖像加速度處理系統(tǒng)和圖像速度處理系統(tǒng)，二者均接受網(wǎng)膜滑動(dòng)信號(hào)(retinal slip signal)，網(wǎng)膜滑動(dòng)主要由目標(biāo)和眼睛之間的速度差異造成。圖像加速度處理系統(tǒng)首先將網(wǎng)膜滑動(dòng)信號(hào)微分化(如，加速度誤差)，然后通過公式將其轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)指令；圖像速度處理系統(tǒng)則通過線性換算(增益為α)完成這一轉(zhuǎn)化過程。兩條加工系統(tǒng)的輸出經(jīng)整合，與記憶通路的輸出累加，再傳人視覺器官一眼睛。這一過程需要經(jīng)過低通過濾，時(shí)間常數(shù)為150ms。短時(shí)記憶通路包含一個(gè)積分器，積分器對(duì)運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行累加，直到記憶通路的輸出和當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)指令相匹配(BenneU＆Barnes，2003)。一旦完成匹配，記憶通路的輸出與記憶增益β相乘，再與視覺運(yùn)動(dòng)通路的輸出信號(hào)進(jìn)行累加。記憶增益β是對(duì)不斷更新的目標(biāo)位置的期待，其作用是維持目標(biāo)遮擋期間的眼睛速度不為零，并于遮擋結(jié)束時(shí)恢復(fù)到其初始值(Bermett＆Barnes，2003)。

Coppe等人的模型綜合了Krauzlis(1996)和Bennett(2003)等人的觀點(diǎn)，較好地說明了預(yù)測(cè)性平滑追蹤眼動(dòng)的過程，這與已往的追蹤模型有著本質(zhì)區(qū)別。如Robinson(1986)和Krauzfis(1989)等人雖然明確地表述了追蹤眼動(dòng)的輸入和輸出參數(shù)，卻沒有考慮目標(biāo)經(jīng)歷遮擋的情況，與現(xiàn)實(shí)情境和許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符。但是Copp=等人的模型也存在一些缺陷，如沒有包含追趕性眼跳的預(yù)測(cè)機(jī)制。

2.2.4神經(jīng)活動(dòng)水平的預(yù)測(cè)機(jī)制

在眼睛缺少視覺反饋的情況下，大腦的預(yù)測(cè)機(jī)制為進(jìn)一步的平滑追蹤和眼跳提供速度和位置參照。為考察這一預(yù)測(cè)機(jī)制在控制平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳中的作用，研究者通常采取兩種策略：一是要求被試追蹤可預(yù)測(cè)性和不可預(yù)測(cè)性的運(yùn)動(dòng)刺激(Burke＆Barnes，2008)；二是在被試視覺追蹤勻速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)過程中插入遮擋(Becker&Fuchs，1985)。

研究者通過比較被試視覺追蹤可預(yù)測(cè)性和不可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)刺激時(shí)的腦區(qū)激活模式，發(fā)現(xiàn)視覺追蹤可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)目標(biāo)導(dǎo)致前扣帶回ACC和輔眼區(qū)SEF的激活增加，而視覺追蹤不可預(yù)測(cè)性目標(biāo)則導(dǎo)致DLPFC和IPS(intraparietal sulcus)的高水平激活(schmid，Rees，F(xiàn)rith，&Barnes，2001)口Burke和Barnes(2007；2008)的研究結(jié)果證實(shí)了這一結(jié)論。研究者推測(cè)，與可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)追蹤相比，不可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)追蹤要求被試投入更多的注意資源和工作記憶，而DLPFC在注意監(jiān)控和視覺工作記憶中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，因此表現(xiàn)出更強(qiáng)的

神經(jīng)活動(dòng)水平(Nagel et al.，2006)。此外，F(xiàn)EF在視覺引導(dǎo)的不可預(yù)測(cè)性眼動(dòng)追蹤中的激活強(qiáng)度顯著大于記憶驅(qū)動(dòng)的可預(yù)測(cè)性的眼動(dòng)追蹤(Braun，Boman，&Hotson，1996；Tanaka＆Lisberger，2001)。而且，如果在被試開始追蹤不可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)對(duì)FEF施加TMS則會(huì)嚴(yán)重影響追蹤任務(wù)(Drew＆van Donkelaar,2007)。

在一個(gè)目標(biāo)勻速運(yùn)動(dòng)的過程中插入距離不等的擋板，被試會(huì)根據(jù)遮擋之前已經(jīng)建立的心理表征繼續(xù)追蹤。遮擋期間的運(yùn)動(dòng)追蹤雖然沒有網(wǎng)膜輸入，卻導(dǎo)致了FEF、SEF、PPC(posterior parietalcodex)和DLPFC等腦區(qū)的神經(jīng)活動(dòng)水平增加(Lencer et al.，2004)。FEF、SEF和頂葉的激活增加同樣可以在可視運(yùn)動(dòng)追蹤條件下被觀察到，但是，可視條件下的運(yùn)動(dòng)追蹤并沒有誘發(fā)DLPFC的激活。這表明與視覺空間注意轉(zhuǎn)換、視覺工作記憶等認(rèn)知活動(dòng)緊密相關(guān)的DLPFC對(duì)維持遮擋條件下的運(yùn)動(dòng)追蹤具有十分重要的作用。Ding，Powell和Jiang(2009)也發(fā)現(xiàn)，遮擋條件下的運(yùn)動(dòng)追蹤導(dǎo)致DLPFC和ACC的激活增加，而在可視追蹤條件下DLPFC和ACC的神經(jīng)元活動(dòng)卻受到抑制。研究者同時(shí)控制了“可利用的視覺線索(從無追蹤線索到完整的追蹤線索)”這一變量，發(fā)現(xiàn)隨著視覺線索的可利用性逐漸增加，DLPFC和ACC的激活強(qiáng)度逐漸降低。此外，對(duì)于遮擋條件下以記憶為引導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)追蹤，F(xiàn)EF的神經(jīng)活動(dòng)隨著追蹤速度的降低而增加。

Lenccr和Trillenberg(2008)在綜合分析上述實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上嘗試建立可能的神經(jīng)模型(見圖2)。他們認(rèn)為，視網(wǎng)膜圖像信號(hào)經(jīng)由早期視覺皮層投射到MT和MST區(qū)。MT和MST是負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)知覺的關(guān)鍵腦區(qū)，在視覺運(yùn)動(dòng)追蹤中的主要作用是整合網(wǎng)膜外系統(tǒng)輸入的視覺運(yùn)動(dòng)信號(hào)，然后再將輸出信息傳遞給FEF。FEF不僅參與眼動(dòng)的啟動(dòng)和維持，還能預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)軌跡的變化。而SEF和ACC主要參與瞬間運(yùn)動(dòng)計(jì)劃、時(shí)間計(jì)算和路徑預(yù)測(cè)；IPS和DLPFC則與注意反應(yīng)選擇和監(jiān)控關(guān)系密切，尤其在不可預(yù)測(cè)性運(yùn)動(dòng)追蹤中發(fā)揮更為重要的作用。

3問題與展望

視覺運(yùn)動(dòng)追蹤包括目標(biāo)獲取和運(yùn)動(dòng)追蹤兩個(gè)過程。目標(biāo)獲取階段的主要任務(wù)是將目標(biāo)與背景分離，集中注意力加工追蹤目標(biāo)；運(yùn)動(dòng)追蹤階段的主要任務(wù)是啟動(dòng)平滑追蹤眼動(dòng)和追趕性眼跳，并發(fā)揮行為水平、眼動(dòng)水平和神經(jīng)活動(dòng)水平上的預(yù)測(cè)機(jī)制。兩個(gè)過程都需要編碼目標(biāo)客體的運(yùn)動(dòng)信息和身份語義信息。視覺運(yùn)動(dòng)追蹤過程中客體運(yùn)動(dòng)信息的加工特性已經(jīng)獲得了比較廣泛的研究，而語義信息加工機(jī)制的研究還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

首先，視覺運(yùn)動(dòng)追蹤的基本前提是獲得追蹤目標(biāo)，為此視覺系統(tǒng)必須從復(fù)雜的環(huán)境背景中分離出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。已有研究表明，背景刺激的運(yùn)動(dòng)方向、速度等特征會(huì)影響視覺運(yùn)動(dòng)追蹤成績(jī)(Spering＆Gegenfurtner，2007a；2007b；2008)。但這些研究并沒有考慮背景的語義類別在視覺運(yùn)動(dòng)追蹤中的作用機(jī)制。未來研究應(yīng)采取有效的實(shí)驗(yàn)范式，如時(shí)間遮擋范式和多目標(biāo)追蹤范式，從眼動(dòng)水平和神經(jīng)機(jī)制層面綜合考察背景身份語義類別在視覺運(yùn)動(dòng)追蹤中的地位作用。

其次，目標(biāo)所屬的語義類別是否是視覺運(yùn)動(dòng)追蹤中預(yù)測(cè)機(jī)制的一個(gè)信息源，目前只有少量行為層面的研究對(duì)此問題進(jìn)行了初步考察(Reed&Vinson,1996；黃端，張侃，2008)，不同語義類別客體對(duì)視覺運(yùn)動(dòng)追蹤過程中眼動(dòng)預(yù)測(cè)和神經(jīng)預(yù)測(cè)機(jī)制的影響目前并不清楚。因此。研究者有必要結(jié)合眼動(dòng)分析和腦成像等方法系統(tǒng)探討目標(biāo)語義信息與視覺追蹤預(yù)測(cè)機(jī)制的關(guān)系，尤其是目標(biāo)語義信息的激活程度和預(yù)測(cè)機(jī)制的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。在對(duì)運(yùn)動(dòng)客體進(jìn)行語義分類時(shí)，需要綜合比較各種分類標(biāo)準(zhǔn)。目前的研究大多根據(jù)“是否具有運(yùn)動(dòng)屬性”將客體分為運(yùn)動(dòng)相關(guān)和運(yùn)動(dòng)無關(guān)兩類，但是運(yùn)動(dòng)相關(guān)物體既包括生物體也包括非生物體，兩類物體的視覺追蹤特性可能存在重要差別。

最后，關(guān)于目標(biāo)語義信息和運(yùn)動(dòng)信息在視覺追蹤過程中的整合機(jī)制，研究者可以從視覺運(yùn)動(dòng)信息的等級(jí)加工過程人手。已有研究表明，視覺系統(tǒng)以等級(jí)方式處理運(yùn)動(dòng)信息：局部運(yùn)動(dòng)加工對(duì)空間方向和局部速度進(jìn)行檢測(cè)和分析；整體運(yùn)動(dòng)加工則按照一定的規(guī)則對(duì)已經(jīng)檢測(cè)到的局部運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行整合。當(dāng)視覺系統(tǒng)追蹤不同語義類別運(yùn)動(dòng)客體時(shí)，其等級(jí)加工方式可能因?yàn)槟繕?biāo)語義類別的不同存在差異，生物性運(yùn)動(dòng)客體的等級(jí)加工方式還可能存在一些特殊機(jī)制，這些特征反映在眼動(dòng)追蹤水平和神經(jīng)機(jī)制層面，需要研究者采取適當(dāng)?shù)难芯糠妒竭M(jìn)行考察。