作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2022/12/29 17:08:37
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科学家在香港发现感官新情况

 

人体感知垂直的能力至关重要。如果没有这种能力,我们将很难完成一些简单的任务,比如端着一杯咖啡而不洒出来,或者保持适当的身体姿势。

近日, 日本、加拿大和德国的研究团队基于现实场景,从我们的日常环境中发现了一种新的情况——当身体同时倾斜和移动时,这种能力会受到损害。该成果揭示了过去实验室研究长期忽视的一个因素。相关研究结果发表于《多感官研究》。

该研究负责人、日本东北大学电气通信研究所副教授Chia-huei Tseng表示,此前这类典型研究都是在控制良好的实验室中进行的,而该研究是在中国香港著名的山顶电车上实地进行的,对数百名爬上香港最高峰太平山的通勤者进行了测试。

虽然在以前的研究中已经证实了身体倾斜和身体移动对感知垂直能力的影响,但这两种影响因素是孤立研究的。新研究将这两个因素结合起来,确定了垂直度受影响发生扭曲的新情况。

研究人员在建筑师的帮助下建造了一个设备,参与者手持该设备即可显示他们感知到的垂直度,即主观垂直视觉(SHV)。

在大多数实验室环境中,人类能够以小于1°的误差感知SHV。然而,当在移动的山顶有轨电车上进行测试时,误差变成了10°,这是以前从未报道过的。

为了调查可能的误差来源,研究人员设计了额外的实验。首先,他们让参与者闭上眼睛,排除视觉影响。然后,为了消除前庭系统(创造平衡感和空间方向感的感觉系统)的影响,他们在参与者和椅子之间插入了一个背楔。然而这些改变对减少SHV误差并没有太大影响,排除了视觉和前庭系统是主要原因的可能性。

此外,研究人员还在香港的叮叮有轨电车(双层有轨电车)上进行了测试,这种电车的运行速度与山顶有轨电车相似,但路面相对平坦。在这两种情况下,都没有检测到偏差。

该研究合著者、日本东北学院大学心理学教授Kenzo Sakurai是自我运动方面的专家,他指出:“无法准确地感知身体相对于重力的方向,可能会导致我们的身体发生不恰当的运动或摔倒,以及损害人体日常功能,如走路、爬楼梯和端盘子。在驾驶汽车或飞机等专业任务中,这种影响可能是灾难性的。”

Tseng认为,他们的研究展示了一个很好的例子,即科学探究概括了生活的现实世界。除了纯粹的科学贡献之外,这项研究挑战了认为研究仅限于室内科学隔间的误解。在这种情况下,自然环境为科学家提供了一个精心设计的难题。

研究人员鼓励人们可以去香港乘坐山顶有轨电车来感受这种迷人的感知现象,但也许要等到下车后再去买杯咖啡。

相关论文信息:https://doi.org/10.1163/22134808-bja10086

 
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