眼动行为：类型，功能和解释

在开始眼动追踪之旅前，了解不同的眼动行为类型和功能至关重要。这些知识能够帮助您高效地设计眼动追踪实验，解释数据并对研究结果做出合理的讨论。更进一步来说，眼动追踪数据能够成为了解人类认知过程的窗口。举例来说，眼跳可以揭示决策行为中的信息输入过程，而注视能够成为认知努力的指标 (Ryan and Shen, 2020; Spering, 2022) 。这篇文章将与您共同梳理主要的眼动行为及其功能，带领您在理解人类基本视觉行为的旅途上更进一步。 

主要的眼动类型 :

• 眼跳 
• 注视 
• 微眼跳 
• 震颤 
• 漂移 
• 平稳追踪 
• 辐辏运动 
• 前庭反射 (Mahanama et al., 2022)

眼动仪能够捕捉眼动行为。眼动仪被广泛用于各种领域，例如科学研究，消费研究和用户体验研究；技能评估，医疗健康，体育和游戏。点此了解更多关于眼动应用领域的信息。 

注视 

注视是指眼球停止扫描视觉环境并保持相对静止的一段时间。注视能够将当前感兴趣的目标聚焦于视网膜的中央凹处以便获取足够的视觉细节和信息。 

注视的特征： 

• 注视由更慢，尺度更小的眼动行为组成（微眼跳，震颤和漂移）这些微小的眼动行为能够使眼睛与目标保持一致，并避免知觉适应消退的形成（注视性眼动行为)。 
• 注视的长度在50-600ms之间。 
• 能够获取视觉信息的最少注视时长由当前的任务难度和刺激属性决定 (Land & Tatler, 2012; Rayner, 2009) 

眼跳 

眼跳是注视之间快速的，弹跳的眼动行为。眼跳能够将视网膜的中央凹对准某一视觉场景区域 (Hessels et al., 2018) 。在眼跳行为中，视觉被高度抑制，这使得个体在眼跳重定向中可以保持持续和稳定的觉知。人类的视知觉是由注视和眼跳交替引导的。 

眼跳的特征： 

• 自主或非自主地发生。 
• 双眼同步或双眼共轭。 
• “计划”一次眼跳的时间（眼跳潜伏期）通常与任务有关，在100-100ms不等。 
• 眼跳的平均时长在20-40ms 
• 眼跳的持续时间与幅度线性相关，即，更大幅度的眼跳总是需要更长时间。 
• 一旦眼跳开始，其终点无法改变

注视中的微小眼动：微眼跳，震颤和漂移 

尽管在注视中眼球看起来是静止的，但实际上总会发生微小的注视性眼动。在注视中有三种微小的眼动行为：微眼跳，震颤和漂移。这些注视性微小眼动行为与各种认知过程相关，因此越来越受到实验心理学家和神经科学家的关注 (Martinez-Conde et al., 2013) 。 

微眼跳

微眼跳是一种自发注视期间产生的，小的，快速的，抖动般的眼动行为 (Martinez-Conde et al., 2004)。微眼跳将视网膜成像在数百个感光细胞的宽度上来回移动，以防止知觉适应消退 (Martinez-Conde et al., 2000)。一般认为微眼跳是非自发的眼动行为，但一些研究表明，微眼跳也可以根据需求产生。 

微眼跳的特征 :

• 典型的发生频率在1-3hz 
• 持续时间大约在25ms 
• 幅度在 0.5°，最大可达 1° (Martinez-Conde et al., 2013)。 
• 双眼同步或双眼共轭。 
• 可以表征隐性注意的方向。 
• 在旋转视错觉中起到主要作用 (Otero-Millan et al., 2012)

震颤的特点

震颤，也被称为生理性眼球震颤，是一种非常周期的，波状的眼动行为。震颤有助于在长时间中保持视敏度。

震颤的特征：

• 通常以90Hz的频率发生。
• 振幅大约于中央凹的直径相等。
• 最小的眼动行为。
• 与系统噪声的振幅和频率相似，因此难以准确记录。
• 共轭运动 (Martinez-Conde et al., 2004)。

漂移

漂移是个体试图注视时发生的缓慢，不规则，平滑的眼动行为。漂移的作用是在缺乏补偿或微眼跳时维持视觉稳定 (Martinez-Conde et al., 2004) 。 

漂移的特征 :

• 与震颤同时发生 
• 可以是共轭的，也可以是非共轭的。 
• 幅度在0.13°以下 
• 平均速度在0.5°/s左右 

动态情境下的眼动：辐辏运动，平稳追踪和前庭反射

在静态情境下，个体的头部相对静止，此时的眼动行为主要是注视和眼跳。然而，在运动情境下，无论是观察者还是观察对象都可能移动，此时，额外的眼动行为是为了保证感兴趣的视觉目标区域与中央凹维持一致。

辐辏运动

辐辏运动发生在视觉聚焦在不同距离上的目标时--远离或靠近观察者。辐辏运动可以由双眼视差，模糊和周围物象引发的深度觉知引发。

辐辏运动的特征:

• 左眼和右眼的运动方向相反
• 有两种类型：远-近触发的聚合运动和近-远触发的发散运动 (Giesel et al., 2019) 。

平稳追踪

平稳追踪是一种追踪眼动，通常发生在个体希望聚焦某一移动对象时发生。

平稳追踪的特征:

• 只能在移动目标中发现
• 潜伏期约为100-125ms
• 速度通常在30°/s以下（有些个体可以以高达100°/s的速度追踪移动目标）
• 当目标移动超过30°/s时，个体通常使用追赶眼跳来维持对目标的追踪 (Land & Tatler, 2012) 。

前庭反射的特点

前庭反射是个体需要注视一个稳定目标时对头部运动c产生的补偿行为。

前庭反射的特征：

• 眼动的方向与头动的方向相反
• 眼动的速度与头动的速度相同

眼睑运动，即眨眼，也伴随着眼动行为。点此了解更多有关于不同类型的眼见运动以及如何测量的信息。

引用文献

Anderson, J., Barlow, H. B., Gregory, R. L., Land, M. F., & Furneaux, S. (1997). The knowledge base of the oculomotor system. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 352(1358), 1231–1239.

Bradley, A., Applegate, R. A., Zeffren, B. S., & van Heuven, W. a. J. (1992). Psychophysical measurement of the size and shape of the human foveal avascular zone. Ophthalmic and Physiological Optics, 12(1), 18–23.

Engbert, R., & Kliegl, R. (2003). Microsaccades uncover the orientation of covert attention. Vision Research, 43(9), 1035–1045.

Giesel, M., Yakovleva, A., Bloj, M., Wade, A. R., Norcia, A. M., & Harris, J. M. (2019). Relative contributions to vergence eye movements of two binocular cues for motion-in-depth. Scientific Reports, 9(1), Article 1.

Hessels, R. S., Niehorster, D. C., Nyström, M., Andersson, R., & Hooge, I. T. C. (n.d.). Is the eye-movement field confused about fixations and saccades? A survey among 124 researchers. Royal Society Open Science, 5(8), 180502.

Land, M., & Tatler, B. (2012). Looking and Acting: Vision and eye movements in natural behaviour. Oxford University Press.

Mahanama, B., Jayawardana, Y., Rengarajan, S., Jayawardena, G., Chukoskie, L., Snider, J., & Jayarathna, S. (2022). Eye Movement and Pupil Measures: A Review. Frontiers in Computer Science, 3.

Martinez-Conde, S., Macknik, S. L., & Hubel, D. H. (2000). Microsaccadic eye movements and firing of single cells in the striate cortex of macaque monkeys. Nature Neuroscience, 3(3), Article 3.

Martinez-Conde, S., Macknik, S. L., & Hubel, D. H. (2004). The role of fixational eye movements in visual perception. Nature Reviews Neuroscience, 5(3), Article 3.

Martinez-Conde, S., Otero-Millan, J., & Macknik, S. L. (2013). The impact of microsaccades on vision: Towards a unified theory of saccadic function. Nature Reviews Neuroscience, 14(2), Article 2.

Otero-Millan, J., Macknik, S. L., & Martinez-Conde, S. (2012). Microsaccades and Blinks Trigger Illusory Rotation in the “Rotating Snakes” Illusion. Journal of Neuroscience, 32(17), 6043–6051.

Rayner, K. (2009). Eye movements and attention in reading, scene perception, and visual search. Quarterly Journal of Experimental Psychology (2006), 62(8), 1457–1506.

Rolfs, M. (2009). Microsaccades: Small steps on a long way. Vision Research, 49(20), 2415–2441.

Ryan, J. D., & Shen, K. (2020). The eyes are a window into memory. Current Opinion in Behavioral Sciences, 32, 1–6.

Spering, M. (2022). Eye Movements as a Window into Decision-Making. Annual Review of Vision Science.

Troncoso, X. G., Macknik, S. L., Otero-Millan, J., & Martinez-Conde, S. (2008). Microsaccades drive illusory motion in the Enigma illusion. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(41), 16033–16038.

Willeke, K. F., Tian, X., Buonocore, A., Bellet, J., Ramirez-Cardenas, A., & Hafed, Z. M. (2019). Memory-guided microsaccades. Nature Communications, 10(1), Article 1.