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羅切斯特大學科學家的新研究探索了為什麼人類善於辨別移動物體，以及隨著年齡的增長，我們如何訓練我們的大腦以便更好。
報告研究人員稱，人類擅長辨別前景中較小的移動物體的一個原因是，我們的大腦在較大的背景中變得不敏感。
相反，當一個人的大腦對背景運動更敏感時，負面的權衡是她對較小的前景物體不那麼敏感。
該研究出現在 自然通信，可能會導致針對老年人和患有精神分裂症等疾病的患者的新培訓計劃，這些疾病與較弱的運動隔離有關。
視覺運動是將對象與背景分離的重要信息來源。 例如，偽裝在樹枝上的蜘蛛一旦開始移動就會立即失去隱形。 一旦她開始揮動雙手，你想要在擁擠的機場航站樓中找到的朋友就更容易區分了。
雖然將物體與背景分離的過程看似毫不費力，但研究人員仍然不知道我們的視覺系統如何設法快速從背景中挑选和隔離移動物體。 新的研究可能使他們更接近理解過程的工作方式。
什麼是最重要的？
“人類的大腦不可能處理我們周圍的所有信息，”羅切斯特大學大腦和認知科學教授Duje Tadin說。 “對不太重要的事情不那麼敏感，會使大腦更有效，更快地完成更重要的任務。”
以駕駛為例。 隨著背景風光的掠過，駕駛員必須看到並避開道路上的汽車，行人和其他物體。
大腦可以通過兩種基本方式將這些物體與移動背景區分開來。 它可以增強重要的物體; 或者，它可以抑制背景，並且，由於這種抑制，增強了對象。 Tadin說，後者是“更有效的選擇”。 “考慮在高背景噪音的房間裡試圖進行對話。 找到一種關閉噪音的方法比嘗試更大聲說話更有效。“
雖然這些策略不是大腦用來突出移動物體的唯一策略 - 例如，注意力是另一個因素 - 來自Tadin實驗室的先前研究發現了IQ與抑制背景運動的能力之間的聯繫。 研究人員推測，在健康的年輕人中，大腦中稱為中間視覺區域（MT）的區域是造成這種抑制的原因。
老化如何影響運動檢測
為了測試人們識別移動背景上移動物體的能力，研究人員展示了研究參與者移動紋理圖案。 在帶紋理的背景中，有一個較小的圖案化物體在與背景相反的方向上移動。 研究人員指示參與者報告較小圖案對象的位置或形狀。
研究人員發現，年輕的成年人更善於在前景中看到較小的移動物體，而在看到背景運動時則更差。 65及以上年齡的老年人 - 參與者則相反。 他們在看到較小的移動物體時較差，因為他們對物體移動的背景有了更高的認識。 較年輕的成年人平均需要20毫秒來挑選移動物體，而老年人則需要大約30毫秒。
雖然這兩個小組都很有效率，只需要一秒鐘的時間來檢測物體在背景中的移動，“那些額外的毫秒可能會產生很大的不同，”Toonin實驗室前博士後助理Woon Ju Park說。目前是華盛頓大學的研究助理。 “想想對你的生存至關重要的事情。”一瞬間可能意味著擊中或避開行人之間的區別; 或者它可能只是有足夠的時間來忽視一個吵鬧的孩子。 就動物世界而言，它可能意味著生與死之間的差異。
“想想野生動物，”帕克說。 “如果它看到一個移動的物體，那可能是動物的午餐，也可能是吃午飯的動物。 動物真的很擅長偽裝，但即使是最好的偽裝也會因動作而分開。“
研究人員推測，老年人的運動隔離受損，因為隨著人們年齡的增長，他們的視力發生變化並變得“嘈雜”。作為一種適應性機制，老化的大腦可能會優先整合運動信息，而不是抑制和分割前景背景。 結果還表明，患有精神疾病的人 - 例如與類似的“吵鬧的”視覺系統相關的精神分裂症 - 也可能在整合和隔離之間經歷權衡。
培訓可以提供幫助
雖然研究表明，在移動背景下探測移動物體的能力隨著年齡的增長而降低，但研究也為老年人提供了一些好消息。
“通過培訓，我們可以使老年人更像年輕人，”塔丁說。
研究人員發現，通過對移動物體進行視覺分割，老年人可以訓練他們的大腦更像年輕的成年人來處理運動。 年齡較大的參與者完成了為期四周的研究任務，每週四次，並且更快地完成任務，縮小了與年輕同行的績效差距。
令人驚訝的是，研究人員發現，接受過訓練的年齡較大的參與者實際上並沒有更好地看到較小的移動物體; 他們看到物體的能力和訓練開始時一樣好。 隨著訓練的變化，老年人對背景運動變得不那麼敏感了，就像年輕人一樣。
塔丁說：“大多數時候，當你在大腦中訓練某些東西時，情況就會好轉。” “在這種情況下，通過訓練，你可以更好地看到物體，同時在看到背景時變得更糟。 這向我們展示了這兩件事真的是整體聯繫在一起的，因為當我們影響一件事時，另一件事也發生了變化。“
資源： 羅切斯特大學
