为什么我们需要将我们的眼睛?

关于人类的视觉一个令人惊讶的事实是,尽管世界出现均匀清晰,视觉信息的明确性我们收集所有的地区是不一样的。你可以观察自己。首先,盯着紫色的循环图1。很容易读字母和数字不移动眼睛周围的圆。现在盯着蓝色的正方形。你可以看到紫色的圆的角落里你的视力,但你可能不再读它周围的数字和字母。你的视力模糊的部分,你可以只收集有限的信息,被称为外围(per-IF-er-ee)。最明显的地方在你视野的中心被称为窝(FO-vee-uh)。窝位于中心的一个重要的眼睛被称为视网膜内层。视网膜视觉如此重要的一个原因是因为它是由特殊的细胞称为光感受器。

当光线进入眼睛时,它首先经过角膜,这是明确的圆顶(参见前面的眼睛图2)。然后光线进入瞳孔黑开放中心的眼睛和旅行到镜头,眼睛的一部分,帮助集中光线。最后,光通过的主要部分内在的眼睛,这被称为玻璃室。本室充满一种凝胶状物质称为玻璃体。光线穿过玻璃室集中在视网膜上清晰的图像。视网膜上的感光细胞位于把光变成神经大脑理解的消息。

感光细胞有两种品种。棒是敏感的感光细胞低水平的光,让我们看到我们的环境即使环境比较黑暗。锥体光感受器,携带颜色信息和支持非常清晰的愿景在明亮的环境中。中央是一个小空间在视网膜的中心有许多锥紧密地聚集在一起。地区进一步远离中央视锥细胞较少。锥的方式排列在中央解释了为什么我们的愿景是最明显的中心。但这种安排有问题!因为窝很小,它只能把大脑区域有限的信息世界。问题是,我们的注意力经常被一些在我们的周围,和窝不能专注于多个领域。

为了弥补中央窝的规模有限,我们使许多快速眼球运动跳阅(1]。跳阅(suh-KODS)很短,不平稳的运动由两只眼睛,这改变的方向的目光从一个位置到另一个地方。目光指指出你的眼睛在哪里和如何定位你的头。当你改变你的目光,你的窝可以专注于一个新的位置,为大脑提供明确的信息是视觉环境。例如,当你看这个页面,你正在阅读这个词(和周围几个)提供的空白区中央窝。为了保持进一步阅读这篇文章,你的眼睛需要做小跳阅带来新的领域(单词)成为关注焦点。因为你经常需要移动的位置foveae清楚地看到你想要看什么,你的眼睛必须每秒大约三跳阅。这意味着你的眼睛,往往比自己的心跳!

虽然可以让成千上万的一天跳阅,对准目标并不是唯一的眼睛执行的行为。在每个扫视之间是一个短的休息,称为固定。固定给你的眼睛一个机会关注你看,这样你就可以看得清楚一些。在一个固定期间,眼睛会向大脑发送信息关于环境的细节。一点点,大脑可以使用这些信息来建立一个完整的图片是什么在你周围的世界。观察定位,扫视你自己,你可以试试下面的活动:抓住一个合作伙伴,站在镜子前。首先,看着自己的倒影。当你的眼睛是在休息的时候,你可以看到自己的脸。现在移动你的眼睛你的脸的不同部分。你看不到自己的眼睛移动!然而,如果你看看你的伴侣的反射,他/她将他/她的眼睛,你就能观察到你朋友的眼睛使许多快速而急促的跳阅。

如果你的眼睛不断地让快速运动,你为什么不注意到它发生?不应该在跳阅世界看起来模糊的?即使你的眼睛不断地在短,快速运动,你的大脑构造环境的流畅和稳定的表现。当你的眼睛是移动,你不自觉地认识到视觉信息进入大脑。这可以让你清晰地看到世界和稳定,但这并不意味着任何信息。尽管这个过程还不是很清楚,科学家认为视觉信息收集在对准目标存在于大脑中一个叫做大脑皮层的区域。大脑皮层可能存储信息聚集在对准目标,但它并不是唯一的大脑区域参与眼球运动。

神经控制跳阅

对准目标和固定合作向大脑提供它需要的信息创建一个世界的画面,但大脑参与控制的眼睛将下一个。大脑需要告诉眼睛在哪个方向,他们应该多远。当一些东西吸引了你的注意力,你直接foveae向它,告诉两个大脑结构是重要的眼睛何时以及如何行动:上丘和额叶眼字段。

大脑的区域称为上丘把信息从你的眼睛,耳朵,和其他感官,并使用这些信息来移动你的眼睛向吸引你注意力的东西(2]。举个例子,如果你在学校听到火警响在房间的角落里,你的眼睛可能会朝着声音的方向你甚至不用去思考。上丘告诉你的眼睛何时何地移动,但它也有助于控制你如何把你的头和肩膀。这是很重要的,因为有时候你想看看你的眼球运动的范围。如果噪音从你后面抓住你的注意力,例如,你需要多运动你的身体不仅仅是你的眼睛能够看到所造成的噪音。

大脑的另一个领域,称为额叶眼字段,是重要的在帮助你移动你的眼睛向一个你故意选择看(3]。大脑的这一部分计划的眼睛,让他们知道如何以及在哪里,基于你的目标和对象的视觉特性在您的环境中。一个视觉特性是描述一个对象时,如形状,大小,或颜色。你能想到的额眼字段作为地图制作者。大脑的这个区域地图环境的视觉特性,或者明显的他们有多重要。如果你正在寻找一个圆形的时钟,额眼圆形状标记为重要的字段。它还可能一个区域标记为重要如果很瞩目,如粉红色淡咖啡杯,棕色的桌子。地图的区域,被认为是最重要的,你的眼睛将会下一个。现在你知道一点关于眼球运动是如何工作的,让我们看看如何以及为什么科学家研究眼球运动。

如何以及为什么科学家研究眼球运动吗

眼动跟踪是一种技术,允许一台计算机来计算你的眼睛在哪里。这让科学家们测量对准目标,注视你的眼睛。有几种不同类型的眼睛追踪器。一些眼睛追踪器需要你坐在电脑屏幕前,你的头在下巴休息图3一),而其他人可以被附加到眼镜框架或护目镜,这样您就可以四处走动。眼球追踪器通常使用一个小装置,项目红外线光(一种无法被人类)到你的眼睛。上的红外线反射引起了角膜。面前的相机定位眼睛可以检测这个角膜反射和用它来测量眼球运动。

眼球运动是有趣的科学家因为有很强的一个人是什么关系看,那个人在想什么4]。一般来说,当你看一个对象在您的环境中,你的注意力也指向该对象。例如,让我们说,你看窗外因为你听到一只鸟唱歌,想看看它的样子。你的注意力集中于鸟,你也可能是思考如何愉快的鸟的歌,或者它的羽毛是一个漂亮的蓝色。虽然目光和注意力总是这样,人们普遍认为你看关注的对象。

因为眼球运动之间的密切关系,关注,想学习注意力是如何工作的人经常使用眼球追踪。例如,一个小店店主想要知道在哪里地方产品可能使用眼动跟踪,以确定哪些领域人们购物时最常看。眼动跟踪的另一个用途是探索人们如何在他们的环境中寻找特定对象的研究领域被称为视觉搜索。在视觉搜索实验中,参与者给出一个目标(具体的图片或图像)寻找其他分散注意力的图像或照片。如果你做过Waldo,哪里找丢失的玩具在你的房间里,或者帮助你的父母找到他们的钥匙,你表现的视觉搜索。用眼睛追踪研究视觉搜索允许科学家调查人们如何选择时注意寻找目标(见图3 b)。

眼球运动教会了科学家的研究不仅对眼睛和大脑一起看世界,但也给我们带来了接近理解心理活动,比如注意力是如何运作的。眼睛(和他们)做的动作帮助人们收集所需的视觉信息环境的意义。每次我们的眼球移动时,我们为我们的大脑提供重要的新信息;简而言之,我们得到一个新的“快照”在每个区域周围的空间。信息,如形状、颜色、纹理和边缘的对象。大脑使用这些信息来帮助我们理解我们周围的世界。例如,蓬松的橙色纹理在我们面前的是一只猫,我们需要避免踩到,和锋利的边缘角落一个表是我们看到我们需要避免碰撞。通过研究眼球运动,我们可以看到,即使是最小的和简单的运动可以对我们的生活有很大的影响。

术语表

外围:↑该地区以外的视网膜中央窝。视锥细胞越来越少在这一地区与中央相比,这里的愿景是更模糊。

窝:↑小区域的视网膜的中心,支持非常清晰的愿景,因为大量的视锥细胞。

扫视:↑短,不平稳的运动由两只眼睛移动的目光从一个位置到另一个地方。

的目光:↑眼睛是指出,结合头定位在空间。

固定:↑跳阅当眼睛之间的一段时间是在休息的时候。

利益冲突声明

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

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引用

[1]↑Yarbus, a . l . 1967。“眼跳眼球运动”,眼球运动和视觉(波士顿,MA: Springer)。129 - 46页。

[2]↑Klier, e . M。王,H。克劳福德,j . d . 2001。上丘编码的目光命令在视网膜坐标。Nat。>。4:627。doi: 10.1038/88450

[3]↑Purves D。奥古斯汀,g . J。Fitzpatrick D。Katz, l . C。LaMantia, a。麦克纳马拉,j . O。,等。2001。神经科学,第二版。眼跳眼球运动的神经控制。桑德兰,MA: Sinauer同事。网上:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10992/

[4]↑只是,m。木匠,p . 1980。阅读的理论:从眼睛注视的理解力。Psychol。牧师。87:329。