近日，發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）的一項(xiàng)研究中，來(lái)自加拿大Rotman研究所（RRI）的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新型眼動(dòng)追蹤技術(shù)，讓受試者通過(guò)移動(dòng)眼球來(lái)確定自己是否曾經(jīng)看到過(guò)某張圖像，并且其眼動(dòng)模式可以預(yù)測(cè)記憶錯(cuò)誤。

　　RRI的高級(jí)科學(xué)家、加拿大記憶認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)協(xié)會(huì)主席Jennifer Ryan博士說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，眼動(dòng)在記憶提取中起到功能性作用。它可以提供很多有關(guān)某人記憶的信息?！?BR>　　該研究基于過(guò)去一項(xiàng)分析眼動(dòng)和記憶之間聯(lián)系的研究，包括眼動(dòng)在記憶中的作用，以及隨著年齡增長(zhǎng)眼動(dòng)和大腦活動(dòng)之間的聯(lián)系減弱。
　　RRI的高級(jí)科學(xué)家Bradley Buchsbaum博士說(shuō)：“當(dāng)我們看到一張照片、一張面孔或其他我們?cè)?jīng)看到過(guò)的東西時(shí)，我們的眼睛傾向于注視與第一次相同的位置。大腦將我們所看到的重要特征與我們記憶中的心理圖像進(jìn)行比較，并將兩者識(shí)別為同一個(gè)特征。即使在能見(jiàn)度較低的情況下，大腦對(duì)此也相當(dāng)在行?！?BR>　　該研究第一作者Jordana Wynn 說(shuō)：“如果我們?cè)谶h(yuǎn)處看到某個(gè)人，或者他們的臉被樹(shù)枝遮擋了部分，我們的大腦會(huì)將可見(jiàn)的特征與記憶中的圖像對(duì)比，以確定我們是否認(rèn)識(shí)這個(gè)人?！?Jordana Wynn過(guò)去在RRI讀博士，她目前是哈佛大學(xué)的研究員。
　　這種現(xiàn)象稱為“模式完成（pattern completion）”。當(dāng)它出錯(cuò)時(shí)，如果陌生人和我們認(rèn)識(shí)的人有相似的頭發(fā)或鼻子，我們可能會(huì)錯(cuò)誤地向他揮手。
　　在這項(xiàng)研究中，研究人員首先要求參與者記住屏幕上的30幅新圖像。接下來(lái)，他們觀看了另一個(gè)系列圖像，這一次包含了一些之前看過(guò)的圖像和一些新的但相似的圖像。然后參與者被要求指出以前是否見(jiàn)過(guò)每張圖。在兩次實(shí)驗(yàn)階段研究人員都追蹤了受試者的眼動(dòng)。每張圖像顯示的時(shí)間都很短，時(shí)長(zhǎng)范圍從250毫秒到750毫秒，然后參與者被要求在看空白屏幕時(shí)將其可視化。
　　參與者非常準(zhǔn)確地將以前看到的圖像識(shí)別為舊圖像，準(zhǔn)確率接近90％。如果他們的眼動(dòng)與最初看到圖像時(shí)的眼動(dòng)相同，則他們大概率是正確的。另一方面，當(dāng)面對(duì)一張新的但相似的圖像時(shí)，他們的表現(xiàn)就沒(méi)那么好了，準(zhǔn)確率僅為70％。在后一種情況下，參與者越是重復(fù)他們最初的觀看模式，而不是關(guān)注圖像的不同方面，他們就越有可能錯(cuò)誤地將圖像識(shí)別為舊圖像。
　　為了模擬沒(méi)有完整信息的現(xiàn)實(shí)情況，研究人員還使用了不完整或“退化”的圖像版本?！巴嘶狈秶鷱?％到80％，具體方式是以灰色正方形覆蓋部分圖像。值得注意的是，即使圖像質(zhì)量下降80％，受試者的準(zhǔn)確率也比純猜測(cè)要好得多，這一現(xiàn)象反映出“模式完成”的重要性。
　　Wynn說(shuō)：“通過(guò)我們的眼動(dòng)追蹤技術(shù)，我們能繪制出受試者的眼動(dòng)軌跡并觀察到他們從記憶中提取現(xiàn)在無(wú)法看到的圖像。他們使用的就是‘模式完成’能力?！?BR>　　在過(guò)去幾十年中，許多研究都對(duì)“模式完成”進(jìn)行了研究，但都有一個(gè)致命的弱點(diǎn)。Wynn說(shuō)：“這些研究都是基于一種未經(jīng)驗(yàn)證的假設(shè)，即當(dāng)受試者錯(cuò)誤地'識(shí)別'他們之前從未見(jiàn)過(guò)的圖像時(shí)，我們就可以推斷‘模式完成’正在發(fā)生。我們的研究第一次利用眼動(dòng)分析而非行為來(lái)證明人們?cè)诜稿e(cuò)時(shí)實(shí)際上是在提取記憶中的圖像?！?BR>　　這項(xiàng)研究在評(píng)估記憶方面有著重要的意義。Ryan博士說(shuō)：“用于診斷記憶障礙的一些傳統(tǒng)測(cè)試是相當(dāng)依賴于語(yǔ)言的。它們通常要求英語(yǔ)熟練，這在多倫多這樣一個(gè)多元文化的城市里可能是個(gè)問(wèn)題。”
　　Buchsbaum博士說(shuō)：“通過(guò)眼動(dòng)追蹤，我們不必問(wèn)受試者記得什么，只要觀察他們的眼睛就可以了。這給我們提供了比我們想象中更多的關(guān)于他們記憶的信息?！?BR>　　Ryan博士說(shuō)：“這可能有利于我們開(kāi)發(fā)出更好的癡呆癥篩查工具，這是我們的終極愿望。”
論文鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2020/02/28/1917586117

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