比短暂更短——揭示视觉系统真正的时间分辨率

视觉的时间分辨率受到严重限制。然而，对极短暂闪光的反应——称为冲激响应——在视觉的最早阶段就已经相当迟缓，这可能会掩盖视觉系统其余部分的真实时间分辨率。能够产生更短闪光的更高速显示器会面临收益递减的问题，因为根据定义，它们无法引发比冲激响应更短暂的反应。在这里，我们受既往尝试的启发，开发了一种新颖的闪光呈现技术，可诱发“比短暂更短暂”的视觉反应。利用一种简单的反卷积技术，我们对视觉反应进行逆向工程，并估计刺激应当采取何种形式，才能诱发出更快速视觉系统对普通闪光所产生的那种反应。 通过对人类观察者开展心理物理学实验，我们证明，这些“比短暂更短暂”（BTB）的闪光可通过两种范式部分绕过推定由早期视觉系统施加的时间限制：一种要求对时间上连续的闪光进行分离，另一种要求对连续闪光进行时间整合。使用BTB闪光时，人类观察者能够以比传统闪光更短的时间间隔成功区分两次连续闪光，使时间分辨率提高约16%。我们发现，BTB刺激不仅提高了时间分辨率，而且在需要时间整合的任务中导致表现下降，这表明BTB闪光所诱发的视觉反应由于持续时间更短，在时间上的重叠也更少。总之，我们的研究结果表明，利用逆向工程设计的刺激，我们可以缓解一种很可能起源于视觉最早阶段的时间瓶颈。通过这种方式，我们使更高层视觉区域能够以先前认为不可能达到的更高时间分辨率运行。

视觉的时间分辨率受到严重限制。然而，对极短暂闪光的反应——称为冲激响应——在视觉加工的最早阶段就已经相当迟缓，这可能掩盖了视觉系统其余部分真正的时间分辨率。能够产生更短闪光的更高速显示器会面临收益递减的问题，因为从定义上讲，它们无法引发比冲激响应更短的反应。在此，受既往尝试的启发，我们开发了一种新颖的闪光呈现技术，可引发“比短更短”的视觉反应。利用一种简单的反卷积技术，我们对视觉反应进行逆向推导，并估计刺激应采取的形式，以引发更快速视觉系统对普通闪光本会产生的那种反应。

通过对人类观察者开展心理物理学实验，我们证明，这种“比短更短”（BTB）闪光可通过两种范式部分绕过早期视觉系统推定施加的时间限制：一种要求对时间上连续的闪光进行分离，另一种则要求对连续闪光进行时间整合。采用BTB闪光时，人类观察者能够在比传统闪光更短的间隔下成功区分两次连续闪光，使时间分辨率提高约16%。我们发现，BTB刺激不仅提高了时间分辨率，还会降低那些需要时间整合的任务表现，这表明BTB闪光所引发的视觉反应由于持续时间更短，在时间上的重叠也更少。

总之，我们的研究结果表明，借助逆向设计的刺激，我们可以缓解一种很可能起源于视觉最早阶段的时间瓶颈。通过这种方式，我们使更高层视觉区域能够以比先前认为可能的更高时间分辨率运行。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.745901v1?rss=1

🏷️ 视觉时间分辨率 心理物理学 视觉冲激响应 反卷积 刺激逆向工程