[眼动文章] 瞳孔变化可以揭示眼动的准备状态

人的眼睛需要光线进入才能看到物体。进入眼睛的光线越多，将视觉信号与视觉系统的内在神经噪声区分开就越容易。因此，瞳孔扩张改善了视力的信噪比，并且通过增加进入眼睛的光量改善视力。但放大的瞳孔也可能使各种光学变形更为明显。因此，瞳孔的最佳尺寸取决于可用的光量。在黑暗中，视力受到光的稀缺性的限制，瞳孔会扩大以增加光线流入。在光照下，瞳孔会缩小以减少光学扭曲。这篇文章所讨论的便是这种在不同程度的环境照明下的瞳孔光反应PLR。

PLR（pupillary light response）的延迟时间为220-500 ms，所以会出现一个很有趣的现象—当对一个明亮的物体进行眼球运动时，只有在你的目光已经转移到其他地方之后，瞳孔才会收缩。前人的两个发现为这篇文章研究的主题奠定了基础。其一眼跳发起之前会有一个内隐的注意转移（Attention shift）。其二是内隐的注意力转移将会引起PLR。

参加这次实验的有八名被试，他们的右眼用EyeLink 1000（以1000Hz为基础的视频眼动仪）进行采样。在实验之前，进行了9点眼动跟踪器校准。在每次试验之前，进行单点重新校准（漂移校正）。

实验开始是在显示器中心呈现三个暗绿色点（14.7cd / m2; 0.1°），中心一个以及距离右侧和左侧10.0°各一个（见图1）。参与者被要求开始时将眼睛注视固定在中心点上。在恒定和互换条件下，将背景分为明（88.5cd / m 2）和暗（0.2cd / m 2）两部分，并由中央亮度梯度（10.0°宽）隔开。而在起始条件下，背景是均匀灰色（20.8cd / m 2）。注视中心点3秒钟后，主试发出听觉提示信号，发出的“左”或“右”的声音指示被试将视线移向左侧或右侧的点。目标点在整个试验中始终可见，而当检测到扫视时，中央和非目标点会被去除。

注意，参考上述图例，这里用到了边界范式，预视信息和眼跳之后的亮度可能是不一样的。主试指示参与者在目标点上保持固定，直到实验结束。检测到扫视之后3秒后结束实验。着陆亮度（明，暗）和条件（恒定，互换，开始）均等化，使用随机区组设计。扫视方向（左，右）完全随机。该实验包括10个区组的360次实验，持续时间约为90分钟。

结果：

第一，在恒定条件下，瞳孔已经在扫视过程之前发生变化（从9 ms到实验结束，相对于时间0秒作为显示图画变化的值，参见下图b中的小插图）。这种非常快速的瞳孔尺寸的调整清楚地表明，在扫视开始前准备了PLR。如预期的那样，在起始状态（在试验结束之前283毫秒）中观察到变化，表明了这种情况下不可能发生PLR的准备。

第二，在交换条件下，最初有一个的反向PLR在扫视期间出现（出现3毫秒，直到417毫秒结束;见下图c中的小插图）。值得注意的是，（翻转）交换条件与恒定条件在直到扫视后大约250 ms都无法作定性的区分（比较下图a中的点划线和实线）。这表明瞳孔响应临床照明需要大约250毫秒，与前人对PLR潜伏期的估计一致。从大约600ms开始，交换条件在定性上与起始条件无区别（比较下图a中的虚线和虚线），这表明在此之前PLR的准备部分的效果已经完全消散。

在眼跳发起之前，我们的眼睛已经在做出PLR的准备，对预视的光源做出准备，当预视更亮，准备缩小瞳孔。这种准备状态说明了PLR受到内隐注意的调控，而不是眼睛注视了才开始做出反应。想了解更多，请看Mathôt, S., Lotje, V. D. L., Grainger, J., & Vitu, F. (2015). The pupillary light response reflects eye-movement preparation. Journal of Experimental Psychology Human Perception & Performance, 41(1), 28-35.