瞳孔不仅能感光还能“读数”

近日,一个由澳大利亚悉尼大学领导的研究团队在《自然通讯》杂志上发表论文称,我们感知物体数量的机制位于瞳孔。

“当我们环顾四周时,会自发地感知场景的形式、大小、颜色和运动情况,同样,我们也会自发感知物体的数量。这种大多数动物都拥有的能力是进化的基础,它能让我们立即感知到树上有多少个苹果或者有多少敌人来犯,”论文作者之一、悉尼和佛罗伦萨大学的心理学教授David Burr说。

有关数字的信息非常重要,所以大多数物种都有专门的“数字感”。鉴于自发感知数量的重要性,科学家们想知道:人类是否会通过一种原始的、自动的生理反应来揭示数量的多少。

瞳孔的光反射可能是最自动的生理反应:它在光线下收缩,在黑暗中扩张。“我们实验室最近的研究表明,瞳孔大小也受认知和感知因素的控制,”论文的通讯作者、比萨大学的Paola Binda教授说。

基于上述工作,在这项新研究中,科学家们向一组成年参与者展示了带有不同数量圆点的图像,这些圆点或为孤立,或由线连接(见图)。将这些点连接成哑铃形状会使它们看起来更少,这是一种众所周知的错觉现象。参与者被动地观察这些图像,不会特别注意其中物体的数量或任何其他属性。

结果表明,尽管所有图案的像素数量(黑色或白色)一致,参与者的瞳孔直径还是会根据所感知的圆点数量而变化:当感知到的数量多时,瞳孔反应最大;当感知到的数量少时,瞳孔反应最小。

“我们的研究表明,数字信息在本质上与感知有关,这可能具有重要的实际意义,例如帮助在早期识别儿童的计算障碍。”佛罗伦萨大学的Elisa Castaldi博士说。

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