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科研进展

腾博会官网研究揭示基于跨物种运动信号的生命性感知机制

发布时间:2026-07-01 作者:蒋毅研究组

试想这样一幅场景:你正在昏暗的树林中散步,远处的灌木丛中突然掠过一个模糊的黑影——在你还没看清那究竟是一只凶猛的野兽还是一只无害的飞鸟时,大脑就已经抢先一步拉响了警报:“那是活的!”。这种快速感知到生命气息的能力,正是人类在漫长进化中取得的一种至关重要的本能——“生命性(animacy)感知”。它在人类与其他动物的生存、繁衍以及进一步的社会互动中发挥着至关重要的作用。

无论是潜伏的捕食者、可追踪的猎物,还是可协作的同伴,其表现出的生命体独特的运动模式——即“生物运动(Biological Motion, BM)”,是传递生命性的重要载体。在许多情境下,相比于易受光线、距离或视觉伪装干扰的颜色与形态特征,运动(motion)是更具适应性、更为可靠的生命性线索。已有研究表明,即使无需看清纹理或轮廓,仅凭几个代表关节的运动光点,人类的视觉系统就能在一瞬间从生物运动中感知到生命的存在。然而,人脑究竟是如何从生物运动信号中感知生命性的?这一机制是否由某些普适的运动学线索驱动?在感知不同物种迥异的运动模式时,该机制是否通用?

针对这些问题,中国科学院心理研究所蒋毅研究组的王莹青年特聘研究员召开了一项研究,首次利用视觉适应范式结合心理物理学测量(图1),揭示了人脑中可能存在一种对跨物种生物运动信号敏感的生命性编码机制。

视觉适应方法是探究特定刺激属性的底层神经编码机制的经典手段,素有“心理学家的微电极”之称。如果大脑中存在专门编码“生命性”的神经元,那么长时间注视一个高生命性的适应刺激(图1,adaptor),如自然行走的人类光点动画,会导致这部分神经元产生疲劳,从而使被试在随后观察测试刺激(图1,test stimulus)时感知到的生命性变弱,产生一种适应后效。反之,若适应一个低生命性的非自然生物运动刺激,则会使后续的运动刺激看起来生命性变强。基于上述逻辑,研究团队设计了一系列实验。

1. 实验流程及刺激示意图

实验1(图2a)与实验4(图4a)使用两种不同的运动刺激生成方式一致发现,相较于观看高生命性的人类行走运动刺激(图1,BM),当被试长时间观看低生命性刺激(Non-BM),其随后对运动刺激的生命性感知会显著提升,即倾向于将其知觉为更具生命性的运动模式。然而,仅仅观看静态的人类身体轮廓(实验2)并未产生类似的适应后效(图2b),说明该效应由运动信息而非静态形态信息所驱动,表明大脑中存在一种基于人类运动信号编码生命性的潜在机制。

2. 实验1(人类运动)与实验2(静态人类形态)结果及二者之间的适应后效比较

进一步探究表明,仅仅长时间观看足部光点的运动(实验3),也足以产生与上述实验1、4类似的适应后效,表明局部足部运动学信息是从生物运动中编码生命性的关键线索。


图3. 实验3(足部光点运动)结果及其与实验1(完整人类运动)的适应后效比较

更有趣的是,将适应刺激替换为鸽子行走运动(实验5)之后,尽管鸽子与人类在身体结构和运动模式上存在巨大差异,依然能够显著改变被试对后续人类运动生命性的感知(图4b),提示该生命性感知机制具有一定程度的跨物种可迁移性。

图4. 实验4(人类运动)与实验5(鸽子运动)结果及二者之间的适应后效比较

综上所述,该研究揭示了人脑中可能存在基于生物运动信号编码生命性的神经元群,以助于从运动中感知生命。这一机制对脊椎动物行走运动中普遍存在的某些运动特征敏感,且可由足部运动线索单独驱动。值得注意的是,前人提出“生命探测器”与“脚步探测器”理论假设,认为对局部脚步运动的感知反映了生命探测。然而现有证据主要建立在行走方向辨别或注意偏向等间接任务之上,缺乏对生命感知机制本身的探究。而此次研究首次借助视觉适应范式为人脑中存在跨物种的生命探测机制给予了直接证据。上述发现为理解人脑如何从运动中感知生命给予了新的视角。

该研究取得科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会优秀会员项目等的资助。

研究成果已在线发表于Cognition。腾博会官网硕士研究生黄梅(已毕业)为论文第一作者,王莹为论文通讯作者,腾博会官网硕士研究生杨昕霖、博士后申莉、硕士毕业生杨格晴、博士毕业生胡召起、研究员蒋毅亦为研究做出重要贡献。

论文信息:Huang, M., Yang, X., Yang, G., Shen, L., Hu, Z., Wang, Y., & Jiang, Y. (2026). Seeing life in motion: Animacy perception across species revealed by adaptation. Cognition, 274, 106538. http://doi.org/10.1016/j.cognition.2026.106538

相关论文:

Shen, L.#, Yang, X.#, Jiang, Y., & Wang, Y. (2025). Understanding biological motion through the lens of animate motion processing. Frontiers in Psychology, 16, 1630742. http://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1630742

Yang, G., Wang, Y., & Jiang, Y. (2024). Social perception of animacy: Preferential attentional orienting to animals links with autistic traits. Cognition, 251, 105900. http://doi.org/10.1016/j.cognition.2024.105900



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