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作為地球環(huán)境中最基本且恒定存在的物理量，重力不僅決定了自然界中物體的運動規(guī)律，也深刻塑造了人類的知覺與認(rèn)知方式。隨著人類向太空進發(fā)，可能在失重或微重力環(huán)境中長期駐留，探究地球自然重力環(huán)境下產(chǎn)生的先驗知識對視覺感知的影響顯得尤為重要。其中，關(guān)于這種“重力先驗”是否以及如何作用于人腦對復(fù)雜運動信息的感知，仍缺乏系統(tǒng)性研究。近期，中國科學(xué)院心理研究所蔣毅研究組科研人員創(chuàng)新性地將重力加速度線索引入經(jīng)典的“一致性運動感知”任務(wù)，首次揭示了視覺系統(tǒng)能夠自動提取并利用局部運動中包含的自然重力線索，顯著促進對整體運動模式的感知。研究團隊通過五個系統(tǒng)實驗，利用心理物理法，比較了自然（1g）與反轉(zhuǎn)（?1g）重力條件下人們從隨機運動（噪音）中分辨一致性運動（信號）的知覺閾值。實驗結(jié)果表明，無論背景噪聲是否包含加速度、點的存在時間持久或短暫、刺激場景在虛擬坐標(biāo)系（計算機屏幕）或真實世界坐標(biāo)系（全尺寸投影）中呈現(xiàn)，人們始終更容易整合并辨別符合自然重力作用的運動信號。這一發(fā)現(xiàn)將重力對運動加工的影響從單一物體的外在運動軌跡估計擴展到復(fù)雜運動場景內(nèi)部整體運動模式的辨別，表明對地球重力作用的先驗知識已深深嵌入人腦的“內(nèi)置模型”，作為一種穩(wěn)定的加工錨點，促進人類對自然運動刺激的感知。這些發(fā)現(xiàn)加深了對人類知覺如何適應(yīng)地球重力環(huán)境的理解，并為未來探索長期暴露于太空失重等條件下視覺運動知覺面臨的潛在改變提供了科學(xué)基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果近期在線發(fā)表于npj Microgravity。該研究得到載人航天工程航天醫(yī)學(xué)實驗領(lǐng)域項目、科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院相關(guān)項目等的支持。論文鏈接