基于动作的感知理论（二）

虽然亥姆霍兹主要涉及表明“我们对视觉轴方向的判断只是将努力改变眼睛的调整的努力”（2005 [1924]：205-06），他协调的证据也意味着该传递信号在我们对扫视眼球运动的对世界稳定性的看法中起着关键作用。 在下一节中，我们追溯了这个想法对20世纪理论的影响。

2.传感器应急理论

基于行动的感知账户扩散了20世纪。 在本节中，我们专注于理查德举行的重新理论，近期的j.kevin o'regan，alva noj等更新的实施方法。 两个账目的核心是观察知识和感知的导向行动依赖于预测身体运动的感觉效果的能力。 要成为一个感知者，有必要了解O'Regan和Noë致电感官电流概念的法律 - “管理各种电机行动产生的感官变化的规则结构”（O'Regan＆Noë2001：941）。

我们从两种动机来源开始，了解所需的感觉运动常规的理论和/或足以用于空间满足的感知经验。 首先是视觉系统利用efference拷贝的想法，即外流扫视命令信号的副本，以便区分由眼睛运动的眼睛的运动引起的视觉刺激的变化。 第二个是长期的实验，首先是由Stratton和Helmholtz在19世纪进行的，关于科目如何适应镜头，镜像和棱镜诱导的视觉体验的修改。 我们对这些理论和替代品的反对进行了跟进。

2.1职业和视觉方向恒定

目视恒定（VDC）的问题是我们如何在扫视眼球运动引起的视觉刺激变化的变化中，我们如何感知稳定的世界的问题。 当我们执行扫视时，在视网膜上投射的世界的图像在旋转方向上快速移位，但感知物体的方向看起来恒定。 这种感知稳定性对于与周围环境的普通游体相互作用至关重要。 布鲁斯布里奇曼写道，

感知一个稳定的视觉世界建立了所有其他视觉功能的平台，从而实现了对自我和其他物体的位置和运动的可能判断。 （2010年：94）

VDC的问题分为两个问题（Mackay 1973）：首先，使用哪种信息来源来确定对象之间的观察者相对位置是否在固定之间发生了变化？ 其次，视觉系统使用的相关信息的相关信息如何实现此功能？

第一个问题的历史上最有影响力的答案是视觉系统可以访问vifeurent的副本或“海外”Saccade命令信号。 这些信号携带指定可用于补偿视网膜图像的相应位移或“抵消”视网膜图像的相应位移的眼影的方向和幅度的信息。

在19世纪，贝尔（1823年），purkyně（1825）和Hering（1861 [1990]），Helmholtz（2005 [1924]）和Mach（1897 [1897]）部署了私生拷贝理论照亮各种实验结果，例如，在试图执行扫视时，患有部分瘫痪的眼睛肌肉的受试者的倾向，以便在试图执行扫视时感知视觉场景（参见Bridgeman 2010.）该理论最有影响力然而，在20世纪50世纪50年代初，制定来自Erich Von Holst和HorstMittelstädt。 根据他们称之为“reafference原则”（von holst＆mittelstädt1950; Von Holst 1954），视觉系统利用电机指令的副本，以区分Exackerent视觉刺激，引起通过世界的变化和恢复的视觉刺激，由凝视方向的变化引起：

让我们想象一个积极的CNS发送订单，或者“命令”......从其感官器官接收信号。 在环境中没有发生的情况下，可以预测地出现的信号必须是其自己的活动的结果，即，是重新的。 当没有命令的所有信号都是灭绝的，并且在外力引起的环境中或在环境引起的生物状态中表示变化。 ......作为命令结果的差异，感官器官报告的是exafference的比例...... 只是有补偿反射的这种差异; 只有这种差异决定，例如在移动物体的透视期间，实际感知的视觉对象的方向。 然后，这是我们提出的解决方案，我们将其称为“重申原则”：通过对系统国家的总意义的比较来说，重申和灭绝的区别 - “命令”。 （Mittelstädt1971;由Bridgeman等人翻译1994：251）。

仅当视网膜图像的位移与基于介入拷贝的位移不同时，即，当后者未能“取消”前者时，该科目经历了在感知场景中的某种类型的变化（见图1）。 相关的结果是VDC具有必不可少的电动部件：对象在世界上的眼睛相对位置的表观稳定性取决于感知者将输入的视网膜信号集成到关于即将发生的眼球运动的幅度和方向的外形信息。

[图像的三个部分，第一个，标记为'a。'，在顶部是一个苹果，在底部的眼球直接看着从眼球的底部到苹果的箭头; 箭头标记为EC = 0和眼球，a = 0。 第二，标记为'b。'，就像一个除了眼球看起来稍微向上稍微向上看起来稍微向上看，箭头遵循视线; 第二个箭头从苹果到眼球的底部; 眼球标记为= -10; 第一箭头，EC = + 10（分别从第一部分水平地排列两个方程，并且来自第一部分）。 第三部分没有标记，并由一个圆圈分为宿舍，最高季度的“+”和下季度的“ - ”。 B部分中的等式'EC = + 10'有一个箭头从它到圆圈的'+'象限。 来自第b部分的等式'a = -10'有一个箭头从它到圆圈的' - '象限。 从圆圈的右侧是指向等式'ea = ec + a = 0'的箭头; 箭头标记为“比较器”。 ]

图1：（a）当眼睛静止时，不存在兴奋剂拷贝（EC）和通过位于视网膜图像（A）的位移产生的归属。 （b）将眼睛10°转向右侧导致视网膜图像的相应偏移。 由于EC指定的眼球运动和视网膜图像位移的大小抵消，因此在世界上没有移动或“EXAFFERING”（EA）。

2.1.1对职业复制理论的反对意见

前述解决方案对VDC问题面临多重实证前线的挑战。 首先，有证据表明，由于兴奋剂拷贝的增益约为2.4倍，因此来自视网膜肌肉的胰岛素术语对眼睛位置的估计产生了非琐碎的贡献（Bridgeman＆Stark 1991）。 其次，在自动效应中，当视场是黑暗的，因此完全非结构化时，固定发光点似乎徘徊。 这种发现与视网膜外节位置和兴奋剂拷贝的理论不一致是眼睛相对方向的唯一决定因素。 第三，假设补偿过程，如果心理真实，那么非常不准确，因为受试者未能注意到视觉世界的位移高达总扫视幅度的30％（Bridgeman等人1975），以及闪过的位置在扫视的时间介绍时，刺激被系统地误解（Deubel 2004）。 最后，当与扫视的同时同时同时进行图像位移很大，但仅在低于检测的阈值时，视觉上参加的物体似乎对稳定的背景（Brune和Lücking1969; Bridgeman 1981）的“跳跃”或“摇动”。 然而，随着Bridgeman观察，兴奋剂复制理论，

不要允许图像的部分可以相对于彼此移动的部分 - 视觉世界被认为是单片对象。 观察似乎在单一行程中消除所有兴奋剂拷贝和相关理论。 （2010年：102）

2.1.2屈服复制理论的替代品

Deubel和Bridgeman的参考对象理论否认潜水副本用于“取消由扫视眼动造成的视网膜图像的位移（Deubel等人2002; Deubel 2004; Bridgeman 2010）。 根据该理论，在发起眼球运动之前，视觉注意力转移到扫视目标和少数其他物体（可能四个或更少）。 尽管从一个固定中保留了很少的视觉场景信息，但是这些对象的特征以及关于其PresAccadic，眼睛相对位置的精确信息被保留。 在眼睛降落之后，视觉系统在着陆位点周围的有限空间区域内搜索目标或其邻居之一。 如果这个“地标”对象的后立法本地化成功，世界似乎是稳定的。 但是，如果找不到此对象，则感知位移。 在这种方法上，兴奋副本不直接支持VDC。 相反，职业副本的作用是保持对凝视方向的估计，这可以与输入的视网膜刺激集成以确定感知物体的静态观察者相对位置。 最近的哲学思考讨论，见Wu 2014。

von holst-mittelstädt模型的相关替代方案是Duhamel和Colby的空间重复理论（Duhamel等，1992; Colby等，1995）。 Saccade Efferences副本对该理论的作用是启动少数参加或其他突出物体的眼睛相对位置的更新。 当与更新的地图具有足够的扫视物对象位置时，稳定性被察觉。 单细胞和FMRI研究表明，视觉处理层次结构中各个阶段的神经元利用Saccade命令信号的副本，以便在其启动前将其接收场位置转换到即将发生的眼睛运动微秒（Merriam＆2005年Colby; Merriam等人2007）。 申请副本表明即将扫视的20°右侧，实际上讲述了相关神经元：

如果您现在正在响应您的接收字段中的项目x，则在X停止触发。 如果目前在oculocentric视觉空间中存在的项目y，那么在右边的扫视20°后与接收场重合，然后在y开始射击。

这种推定的更新响应在顶叶皮质中最强，并且在视觉处理（V3A和HV4）中的较高水平和较低水平下最弱（V1和V2）。

2.2重申理论

1961年，理查德举行建议，救赎原则可用于构建感知和感知引导行动的一般“神经模型”（对于最近的应用，见Jékely等。2021）。 持有的重复理论超出了冯霍尔斯特和Mittelstädt的三种主要方式。 首先，不简单地概括有关由experence副本指定的移动参数的信息。 相反，假设受试者获取对不同身体运动的特定感官后果的知识。 该知识包含在假设的“相关存储”区域中，并且用于确定由给定类型的动作产生的重复刺激是否与过去导致的刺激（持有1961：30）。 其次，恢复理论不仅限于眼球运动，而且延伸到“任何可能是恢复视觉刺激源的电机系统”。 第三，对刺激的方式的知识取决于SensoMotor控制的目的而言：规划和控制目前的对象动作取决于对过去执行这些动作的目的后果的信息的访问。

通过研究对受试者适应远端视觉世界和感官输入之间的关系的装置来说，恢复理论也是显着的动机，通过旋转，反转或横向移位视网膜图像（用于对本主题的文献提供有用的指南，看摇滚1966年;霍华德＆templeton 1966; Epstein 1967;和Welch 1978）。 我们将把这些称为光学重排装置（或短的偏转）。 在下文中，我们在19世纪后期开始的美国心理学家乔治斯特顿开始的ards的实验工作。

Stratton使用透镜系统进行了两个戏剧性的实验，该镜头系统在右眼（他的左眼被覆盖）中的视网膜图像的180º旋转。 第一个实验涉及在三天内穿过设备21.5小时（1896年）; 第二种实验涉及在8天（1897A，B）的过程中穿过该装置81.5小时。 在这两种情况下，STRATTON都是一种详细的日记，即他的视觉，富有想象力和预先被倒视的后果进行修改的经历。 1899年，他表演了一个鲜为人知的但同样戏剧性的为期三天的实验，使用一对镜子向他自己的身体呈现出来的眼睛，从直接在他头上的空间的位置看（图2）。

[一个男人站立和仰望45度角度的一行图。 以上他是一个标有左端'a'和右端'b'标记的水平线。 第二线从“B”端到大约-60度角度到近似水平到男人的颈部，该点被标记为“D”。 在D的右边是水平男人的虚线图，最接近D的头部; 脚标记为'e'。 从第一个男人的眼睛是短线，标记为“C”，大约大约在标有'B'的点的方向上大致上升到45度角。]

图2：由Stratton设计的装置（1899）。 从镜子ab的角度来看，stratton看到他自己的身体看法，在他的头上佩戴。

在两个实验中，Stratton报告了在游泳池技能中的初始视觉混淆和崩溃的简短时期：

几乎所有在视力的直接指导下进行的所有动作都是费力和令人尴尬的。 不断制作不当运动; 例如，为了将我的手从视野中的一个地方移动到我所选择的其他地方，如果存在正常的视觉布置，那么将完成这一点的肌肉收缩，现在将我的手带到完全不同的地方。 （1897A：344）

进一步的令人困惑是由具有头部运动的“摆动”引起的，并且在分别看到并想象的情况下的东西之间的跳跃不和谐：

在视野之外的那一刻（例如观察者侧面的东西）的物体起初是精神上代表的，因为它们会出现在正常的视觉中...... 实际的目前的感知仍然以这种方式完全孤立和与较大的整体孤立和失去和谐，由[富有想象力]代表组成。 （1896：615）

经过看似短暂的调整后，Stratton报道了逐渐重新建立了视线拯救与触摸之间的和谐。 在他对倒视的实验结束时，Stratton不仅可以流利地表现许多Visuomotor行为，而且没有错误，视觉世界通常出现在他“右侧”（1897A：358）和“正常位置”（1896：616）。 这可能意味着什么意思将在下面在第2.2节中讨论。

另一个有影响力的（如果较小的戏剧性）通过Helmholtz（2005 [1924]：§29）进行了较小的实验，他练习到瞄准瞄准器，同时佩戴将视网膜图像16-18°移位的棱镜。 初始倾向在横向位移方向上达到太远。 然而，经过多次试验后，达到逐渐恢复了以前的准确性水平。 Helmholtz额外的发现。 首先，存在间歇转移效果：Visuomotor适应棱镜扩展到他的非曝光手。 其次，在从他的眼睛中移除棱镜后，立即，误差是朝着相反的方向制作的，即，在到达目标时，亥姆霍兹现在将他的手转向右边。 这种负面的后果现在标准用作对横向位移的适应度量。

Stratton和Helmholtz的调查结果促进了一个关于常规适应的研究传统，在20世纪60年代和20世纪70年代经历了鼎盛时期。 两个问题在此期间进行了研究。 首先，发生适应性的必要和充分条件是什么？ 特别是，哪些信息来源做受试者在适应由ords引起的各种感知和传感器差异时使用？ 其次，当受试者适应感知重新排列时会发生什么？ 相关形式的感知学习的“最终产品”是什么？

2.2.1持有对棱镜适应的实验

第一个问题的答案是，受试者必须从主动运动，即重复的视觉刺激获得视觉反馈，以便进行显着且稳定的适应性（持有＆hein 1958;持有1961年;持有和Bossom 1961）。 这一结论的证据来自实验，参与者在主动和被动运动条件下侧向偏移横向移位棱镜。 在主动运动条件下，主题沿着与节拍器同步的固定弧形来回移动她的可见手。 在被动运动条件下，受试者的手通过实验者以相同的速率被动地移动。 尽管在这两种条件下，视觉刺激的整体模式相同，但仅在从事自动运动的受试者时报告适应。 在这个和其他研究的基础上，举行刺激，举行和博具，

是与环境有序接触的源，该环境负责视觉空间性能的典型条件下的典型条件和适应性，以及某些非典型条件。 （1961：37）

举行了第二个问题的答案，就重申理论而追溯到：受试者只有当他们重新安排其身体运动的感官后果时才适应ords。 在适应横向位移的情况下，它们必须重新切割视网膜刺激的方式变化，作为达到不同主体相对位置的靶标的功能。 假设该重写旨在涉及从电动机输出的映射更新以在上述假设的“相关存储”模块中的Reaffertent感官反馈中。

2.2.2恢复理论的挑战

恢复理论面临着一些反对意见。 首先，该理论是Von Holst和Mittelstädt的重复原则的延伸，根据哪种职业副本用于抵消由扫视眼球运动引起的视网膜图像的偏移。 后者专门用于解释为什么我们在改变凝视方向时，我们不会在世界上遇到对象位移。 然而，在第一次腮红中没有任何内容，这类似于在棱镜适应的情况下推定了视网膜图像的“取消”或“折扣”。 因为韦尔奇把它置了，“这里没有视觉位置恒定，为什么一个原本设计的模型应该解释这一态度是合适的？” （1978：16）。

其次，重申理论未能解释申请效应相关的相关性应该如何解释毒素控制。 有能力预测由某种手动运动引起的视网膜刺激使得实际上能够执行有问题的运动吗？ 没有阐述，所有持有的理论似乎解释就是为什么当他们的运动产生的重复是非标准时的受试者感到惊讶（岩石1966：117）。

第三，与理论相反的适应符号不限于受试者获得重复的视觉反馈的情况，但也可能发生在受管主效应器或全身运动产生的反馈或全身运动（歌手和日1966年; Templeton等时al。1966; Fishkin 1969）。 在完全没有运动动作中，适应甚至可能（Howard等人1965; Kravitz＆Wallach 1966）。

通常，发生适应的程度不取决于重复刺激的可用性，而是在存在关于“光学重排的存在和性质”的两个相关类型的信息中的存在（Welch 1978：24）。 在Welch之后，我们将把这个视图称为“信息假设”。

位移的视觉阵列中存在的一个信息来源涉及观察者（岩石1966：CHAPA）的物体的明显方向。 通常，当接合前向运动时，在观察者身体前方的对象的感知径向直向保持恒定，同时将物体的感知到任一侧经历恒定的变化。 当观察者磨损使视网膜图像到侧面的棱镜时，这种模式也获得。 因此，“通过棱镜看到的一个物体，其在我们的方法中保持相同的径向方向，必须看到朝向矢状平面移动”（岩石1966：105）。 在Rock的观点上，我们可以通过我们在光学流动的运动模式模式的运动模式中检测和利用这种不变性信息的这种不变性信息来解释至少某些形式的适应性。

另一个相关的适应信息来源来自所见和已有人之间的冲突，经历了肢体位置（Wallach 1968; Ularik＆Canon 1971）。 当这种差异明显时，信息假设的支持者发现被动移动（Melamed等，1973），不由自主地移动（Mather＆Lickner 1975），甚至是Immobile受试者（Kravitz＆Wallach 1966年）表现出显着的适应性。