32、动物感知与高速摄像研究：从眼睛到胡须的探索

动物感知与高速摄像研究：从眼睛到胡须的探索

1. 不同动物的感知系统差异

1.1 眼睛的多样性

动物的眼睛并非千篇一律。人类通过选择注视方向获取视觉信息，眼球运动是信息过滤的核心环节。像注视时间这类随任务和观察条件变化的参数，会改变视觉输入统计，进而引发适应性变化或可塑性改变。

与之不同，一些猛禽的眼睛有两个中央凹：一个侧向区域用于在螺旋飞行时单眼追踪猎物，另一个朝前区域用于近距离双眼捕捉猎物。猛禽通过头部运动和飞行模式而非快速眼动来控制视线方向，这是对生态环境的适应。而招潮蟹的眼柄固定，具有全景视觉，但对视线方向的控制能力有限，这适合它们在与地面同类互动的同时躲避鸟类捕食的生态需求。

1.2 前神经计算

在某些情况下，感觉计算可被视为“前神经”的，即在转导过程本身而非通过中枢神经转换发生。声源定位就是一个明显的例子。源自鸟类脑干的标准杰弗里斯平行延迟线模型，需要大量精确调整的神经元素进行神经计算。然而，一些蜥蜴和其他动物具有机械耦合的“压力差”耳朵，通过简单减去两只耳朵的振动幅度，就能可靠估计声源位置，对神经处理的要求极低。

物理接触比光或声音传播提供了更广泛的相互作用方式，包括压缩、膨胀、侧向剪切、扭转和温度变化等。与之对应的是机械组件的多样性，如皮肤、指甲和毛发。触摸传感器的详细生物力学决定了它们传递的信息，使其成为研究具身神经后果的理想对象。例如，人类会迭代优化对物体的触觉探索，从用整个手快速评估物体整体特征的“触觉一瞥”，到通过挤压评估硬度、用指尖侧向扫描评估表面纹理，再到进行高度针对性的动作以寻找特定特征（如铅笔尖）。不过，并非所有情境下主动触摸都有显著效果，其计算影响仍存在争议。