基于超通道的空時距先驗概率的編碼.pdf

1、外部世界的演進(jìn)變化給人時間流逝的感覺，而人可以經(jīng)由不同的感覺通道感知外部世界，感知時間。那么，時間信息是由統(tǒng)一的、超越具體感覺通道的機制加工？還是不同感覺通道對時間有各自內(nèi)部的獨特表征？這是時間知覺研究領(lǐng)域的一個重要問題(Ivry&Schlerf,2008)。本研究利用空時距(time interval)知覺的一個特性——人們會高估較短的空時距，低估較長的空時距(Jazayeri&Shadlen，2010; Lej eune&Weard

2、en，2009)，通過考察不同感覺通道空時距知覺是否能夠相互影響來探究上述問題。Jazayeri和Shadlen(2010)發(fā)現(xiàn)，被試在復(fù)制空時距(time interval)時，在當(dāng)前試次(trial)中的準(zhǔn)確程度會受到先前試次中空時距長短分布的影響。在每個試次中，給被試呈現(xiàn)用先后兩個視覺刺激所標(biāo)定的空時距，讓被試在第二個視覺刺激結(jié)束后經(jīng)過相同的時間再按鍵，把這個空時距復(fù)制出來。研究結(jié)果表明，被試的估計有偏差，對空時距的估計都趨向于樣

3、本分布的均值——較短的空時距會被高估，而較長的空時距會被低估。被試的表現(xiàn)可以由貝葉斯模型描述。模型模擬結(jié)果表明，被試能夠?qū)W習(xí)到空時距樣本分布，把它作為先驗知識(prior)，這個知識會影響當(dāng)前的空時距復(fù)制。
　　在本研究中，我們考察當(dāng)先前空時距樣本在不同感覺通道出現(xiàn)時，被試如何學(xué)習(xí)關(guān)于樣本分布的先驗知識:是只把來自同一通道的樣本分布作為先驗知識？還是把所有的空時距樣本分布作為先驗知識，而不管這些樣本的感覺通道？在每個試次中，被試的

4、任務(wù)還是復(fù)制空時距的任務(wù)。如果是聽覺試次，空時距是兩個連續(xù)呈現(xiàn)的聲音之間的時間間隔;如果是視覺試次，空時距是顯示器屏幕上連續(xù)呈現(xiàn)的兩個圓點之間的時間間隔。不管空時距信息來自何種通道，被試的任務(wù)都是在第二個刺激呈現(xiàn)后，通過按鍵復(fù)制出相同的時距。每次按鍵后，被試會立刻得到結(jié)果反饋，被告知該試次的估計是正確、偏短、還是偏長。若被試復(fù)制出的空時距落在以標(biāo)準(zhǔn)刺激空時距為中心的某個時間窗內(nèi)，則給予“正確”的反饋;小于這個時間窗的下限，則給予“偏短”

5、反饋;大于時間窗的上限，則給予“偏長”反饋。這個窗口的寬度則是根據(jù)被試在先前試次中的表現(xiàn)（反饋類型），計算一個參數(shù)k，按某個函數(shù)決定，使得被試在整個任務(wù)中得到“正確”的反饋約為50％。我們的實驗由四個任務(wù)組成:在兩個單通道（視覺或聽覺）任務(wù)中，所有試次的標(biāo)準(zhǔn)空時距都由同一個通道呈現(xiàn);在兩個關(guān)鍵的視聽混合任務(wù)中，一半試次的標(biāo)準(zhǔn)空時距是由聽覺呈現(xiàn)，另一半試次的標(biāo)準(zhǔn)空時距是由視覺呈現(xiàn)。我們從810 ms到1200 ms的間距中，以30 ms為

6、梯度，選取14個空時距樣本，較短的7個樣本分為一組，較長的7個分為另一組。在兩個關(guān)鍵的混合任務(wù)(AV和VA)中，兩組長短不同的空時距分別用不同感覺通道呈現(xiàn)，其中A代表聽覺組，V代表視覺組。即在AV任務(wù)中，較短的7個空時距用聽覺通道呈現(xiàn)，較長的7個空時距用視覺通道呈現(xiàn);而在VA任務(wù)中，較短的7個空時距用視覺通道呈現(xiàn)，較長的7個空時距用聽覺通道呈現(xiàn)。在兩個單通道任務(wù)中，長、短兩個時距組刺激都由視覺(VV)或聽覺（AA）呈現(xiàn)。在四個任務(wù)中，每

7、個試次的空時距都從所有14個樣本隨機選取，每個樣本重復(fù)48次。每個任務(wù)連續(xù)重復(fù)三次，數(shù)據(jù)分析以第二、三次的測試為準(zhǔn)。參加四個任務(wù)的順序在被試間平衡。
　　被試的數(shù)據(jù)顯示，在四個任務(wù)(VV，AA，AV，VA)中復(fù)制的空時距與標(biāo)準(zhǔn)空時距都存在差異，復(fù)制出的空時距系統(tǒng)性地偏向長、短兩個時距組整體分布的均值。無論是在單通道任務(wù)(VV，AA)、還是視聽混合任務(wù)(AV，VA)中，被試都在7個較短的空時距上出現(xiàn)高估，在7個較長的空時距上出現(xiàn)低估

8、。最后，計算在關(guān)鍵任務(wù)AV和VA中每個被試在視覺組(V)試次和聽覺組(A)試次中得到“正確”、“偏長”和“偏短”三種反饋的比例。結(jié)果表明，無論聽覺組(A)試次還是視覺組(V)試次，當(dāng)它們所包含的7個空時距樣本為較短時距時，估計偏長的比例大于偏短的比例，而當(dāng)它們所包含7個空時距樣本為較長時距時，估計偏短的比例大于偏長的比例。
　　這些結(jié)果表明，被試的時距估計偏向于整個空時距樣本分布的均值，而非各通道內(nèi)部樣本分布的均值;全體空時距樣本

9、分布，而非同一通道內(nèi)的空時距樣本分布，影響了被試的表現(xiàn)。
　　我們進(jìn)一步構(gòu)建貝葉斯模型來精確描述被試的行為。首先，我們利用單通道任務(wù)(VV, AA)的數(shù)據(jù)，求得每個被試的內(nèi)部噪音參數(shù)wm和wp。wm表示呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)空時距的感覺通道的噪音參數(shù)，wp表示跟復(fù)制空時距有關(guān)的運動系統(tǒng)的噪音參數(shù)。然后我們把求得的wm和wp放入貝葉斯模型，去預(yù)測被試在混合通道(VA，AV)任務(wù)中的表現(xiàn)。對被試在AV和VA任務(wù)中如何學(xué)習(xí)空時距樣本分布，我們建立了兩