想象一个浓雾弥漫的清晨：你隐约看到前方有人影晃动，又依稀听到脚步声响。单靠视觉或听觉，你或许会迟疑片刻；但当两种信息同时涌入，你几乎能立刻确认前方有人。这种“单一感觉信息即可完成判断，但多感觉同时给予信息时反应更快”的现象，就是经典的冗余信号效应（redundant signals effect, RSE）。

为分析释及预测这一效应，研究者提出了两条关键原则：一致有效性原则和可变性原则（Otto et al., 2013）。前者认为，单通道信息的处理速度及其变异性越相近，整合两个通道信息来进行知觉决策就越快；后者则指出，单通道信息处理速度的变异性越大，整合两个通道信息来进行知觉决策也越快。然而，这两条原则是否适用于动态变化的多感觉情境，以及它们是否具有相同的解释力，仍是尚待解答的问题。

更重要的是，当前对冗余信号效应的认知计算机制存在两类框架（图1）：一种是情境可变的竞争模型（图1a），即两个通道存在彼此竞争的决策过程，谁先到达决策标准，当前决策就以谁为准，这种彼此竞争会进一步加快整合时的决策速度；另一种是共激活模型（图1b），即两个通道信息会先完成整合，再输入到一个决策过程，来加快整合时决策速度。这两类计算框架都能解释多感觉冗余信号效应，而关键区别在于：信息是保持相对独立、在竞争中动态调节，还是在更早阶段就已汇聚整合。然而，当前哪一类计算框架对冗余信号效应具有更高的解释力，以及以上两个原则与已知的计算框架的关系也仍不清楚。

图1. 冗余信号效应的两类计算框架

为此，中国科学院心理研究所蒋毅研究组的科研人员采用多感觉变化检测任务，记录被试对视觉或听觉信号突然出现与消失的反应（图2），分析并评估冗余信号效应两个原则的解释力及其中主导的规律，并顺利获得进一步的计算建模分析评估两类计算框架的解释性，揭示主导规律如何体现在最优计算模型的参数变化中。

图2. 实验设计与流程图

研究发现，即使在包含多种瞬态变化的动态情境中，冗余信号效应依然稳定存在；研究人员评估了一致有效性原则和可变性原则的解释力（图3a），发现一致有效性原则能更好地预测冗余信号效应的大小（图3b, M2 vs. M3），同时一致有效性原则的一个因子，即单通道信息处理速度的相似性对冗余信号效应的预测力最高（图3b, M4; 图3c左一），在这两个原则中起主要贡献，是主导规律。即两个通道本身信息处理速度越接近，整合它们完成知觉决策的速度就越快。

图3. 对多感觉冗余信号效应的两个规律的评估

研究进一步比较了两类计算框架下的8种计算模型对冗余信号效应的解释力（图4ab）。结果发现，情境可变的竞争模型优于共激活模型（图4cd）。在情境可变的6个竞争模型中，最优的两个模型允许两个通道在彼此竞争的决策过程，彼此降低了对方证据累积过程的变异性，加快了证据累积的速率，降低了决策标准。冗余信号效应的主导规律，即单通道信息处理速度的相似性，主要顺利获得调节证据累积的速率与决策阈值，来调节效应大小。这表明，大脑在处理多通道冗余信号时，并非简单地将信息直接合并，更可能是在保持通道独立的基础上，灵活调整证据积累速率或决策阈值，从而加快决策反应。

图4. RSE模型示意图及模型比较结果

该研究从动态变化情境入手，为深入解析多感觉整合决策的规律及计算模型给予了新的证据与启示，也对优化多模态人机交互、预警系统和智能感知设计具有启示意义。

该研究得到科技创新2030-脑科学与类脑研究重大项目（2021ZD0204200，2021ZD0203800）、国家自然科学基金（32430043，31600884，211061B32402）、交叉创新团队（JCTD-2021-06）、中国科学院青年创新促进会、广东省重点研发计划（2023B0303010004）以及中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

研究成果已在线发表于Cognitive Psychology。腾博会官网博士研究生谭诗奇为论文第一作者，腾博会官网袁祥勇副研究员为通讯作者。腾博会官网博士研究生程羽慧（已毕业）、陈洁茹，以及蒋毅研究员为论文共同作者。

论文信息：Tan, S., Cheng, Y., Chen, J., Yuan, X., & Jiang, Y. (2026). Integration of redundant signals in dynamic multisensory contexts: the principles and computational mechanisms. Cognitive Psychology, 164, 101803. http://doi.org/http://doi.org/10.1016/j.cogpsych.2026.101803

相关论文：

Otto, T. U., Dassy, B., & Mamassian, P. (2013). Principles of multisensory behavior. J Neurosci, 33(17), 7463-7474. http://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4678-12.2013

Otto, Thomas U., & Mamassian, P. (2012). Noise and Correlations in Parallel Perceptual Decision Making. Current Biology, 22(15), 1391-1396. http://doi.org/http://doi.org/10.1016/j.cub.2012.05.031

Plass, J., & Brang, D. (2021). Multisensory stimuli shift perceptual priors to facilitate rapid behavior. Scientific Reports, 11(1), 23052. http://doi.org/10.1038/s41598-021-02566-8