科研最前沿 | 感知觉专题

▶ 本期20篇代表性预印本

01. 意识不是只在脑中发生：心跳与呼吸如何决定你是否看见、听见、感到

02. 人类触觉地图有多精细：被动触碰也能点亮运动皮层

03. 让AI反向生成最能激活大脑的图像：高级视觉皮层被这样点名

04. 节拍从哪里变成音乐感：人脑颅内记录揭示背侧听觉通路的节奏加工

05. 人和猴子看物体有多像：8640张图片绘出共享与独特的IT物体空间

06. 为什么婴儿更吃动画这一套：卡通画面在婴儿视觉皮层中更容易被编码

07. 时间感会被画面内容改写：视觉负荷如何塑造毫秒级时距知觉

08. 先看一眼场景，就能更快找到脸：快速知觉中的场景先验

09. 从运动中看出表面形状：预测编码视频模型贴近背侧视觉通路

10. 人脸识别未必按层级排队：腹侧视觉皮层同时启动的类别选择性

11. 主观运动体验能和V1几何对上吗：视觉意识结构的跨物种尝试

12. 看出物体本色并不轻松：颜色恒常性可能需要注意参与

13. 每次眼跳都在更新世界：自然观看中的语义新颖性信号

14. 节拍不只靠起音：声音持续时间也会增强大脑的节奏表征

15. 听辅音时，大脑也在动嘴：噪声语音中的感觉运动表征

16. 为什么有些人更会听声辨位：眼动相关耳膜振荡给出线索

17. 视觉干扰会把声音带偏，也会拖慢反应：视听定位的空间和时间分工

18. 触觉也遵循归一化：人体体感皮层如何整合连续振动

19. 没有移动也能感觉到运动：相位差如何制造触觉运动感

20. 大脑如何预测下一种气味：额叶-感觉皮层回路编码情境概率

本期20篇代表性预印本

01

bioRxiv · 2026-05-12

Brain-body timing gates conscious access across sensory systems

意识不是只在脑中发生：心跳与呼吸如何决定你是否看见、听见、感到

Wutz, Abt, Schmidt, Hartmann, Rogalla, Seifter, Weisz

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723484v1

背景：接近阈限的视觉、听觉和触觉刺激是否进入意识，是否不仅取决于大脑瞬时状态，也取决于心跳和呼吸相位等身体节律。

方法：同时记录神经、心脏和呼吸活动，让参与者检测接近阈限的听觉、触觉或视觉刺激。

结果：作者报告，刺激进入意识前的 alpha 活动与心跳、呼吸相位存在时间对齐，这种脑-身体耦合可预测刺激是否被觉察。

价值：它把感知觉意识从单一脑内状态扩展到脑-身体时间协调，为解释跨感觉通道的意识波动提供了直接实验框架。

02

bioRxiv · 2026-05-12

Spatiotemporal encoding of touch signals in the human somatosensory and motor cortices

人类触觉地图有多精细：被动触碰也能点亮运动皮层

Cattabriga, Alamri, Hobbs, Emonds, Sobinov, Gaunt, Greenspon, Valle

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.721831v1

背景：自然触觉在人体体感皮层中如何编码，视觉输入是否影响触觉处理，运动皮层在被动触觉中是否也参与。

方法：在 3 名长期植入微电极阵列的参与者中给予受控机械触觉刺激，记录体感皮层和运动皮层活动，并比较有无视觉和观察他人被触碰的条件。

结果：作者报告，手部触觉诱发清晰的体部位拓扑反应，被动触觉也能在运动皮层中产生强而有组织的活动。

价值：这是少见的人体侵入式触觉群体记录，对触觉表征、感觉运动耦合和触觉反馈神经假体设计很有价值。

03

bioRxiv · 2026-05-15

Diffusion-based stimulus optimization reveals functional organization across higher visual cortex

让AI反向生成最能激活大脑的图像：高级视觉皮层被这样点名

Henderson, Luo, Park, Tarr, Wehbe

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724119v1

背景：传统实验刺激空间有限，难以精细刻画人类高级视觉皮层的功能组织。

方法：用图像扩散模型和 fMRI 编码模型生成预测能强烈激活特定视觉脑区的自然图像，并在新参与者中验证。

结果：作者报告，模型生成图像能诱发空间特异反应，并比自然图像产生更强类别选择性。

价值：它展示了模型生成刺激和神经验证的闭环范式，可以主动探测高级视觉表征，而不只是被动分析固定刺激集。

04

bioRxiv · 2026-05-22

Intracerebral recordings in humans reveal gradual emergence of musical beat representation across the dorsal auditory pathway

节拍从哪里变成音乐感：人脑颅内记录揭示背侧听觉通路的节奏加工

Lenc, Jonas, Colnat-Coulbois, Rossion, Nozaradan

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.22.727121v1

背景：音乐节拍表征主要在听觉感觉区形成，还是依赖更高级的联想和感觉运动区域。

方法：在 13 名人类颅内深部电极记录参与者中呈现能诱发稳定节拍知觉的声学节律，分析不同脑区局部场电位。

结果：作者报告，节拍周期性表征沿背侧听觉通路逐渐增强，涉及上颞、顶叶和额叶区域；下顶叶可能进一步锐化节拍表征。

价值：它用直接颅内记录支持从声学节律到抽象节拍模板的渐进转换，对音乐知觉和听觉-运动接口研究很重要。

05

bioRxiv · 2026-05-21

Shared and Distinct Object Spaces in Human and Macaque Inferotemporal Cortex

人和猴子看物体有多像：8640张图片绘出共享与独特的IT物体空间

van Bree, Hebart

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.20.724014v1

背景：人类和猕猴 IT 皮层的物体空间哪些维度是共享的，哪些是物种特异的。

方法：比较同一批 8640 张自然物体图像诱发的猕猴多单元活动和人类 fMRI 反应，用多变量跨物种对齐和表征空间分解分析。

结果：作者报告，两个物种共享一个高维物体几何，同时在生命/非生命类别、高层概念和视觉特征上存在系统性物种差异。

价值：它为跨物种视觉表征比较提供了大规模框架，有助于判断猕猴 IT 研究能在多大程度上外推到人类物体识别。

06

bioRxiv · 2026-05-11

Enhanced processing of cartoons in infant visual cortex

为什么婴儿更吃动画这一套：卡通画面在婴儿视觉皮层中更容易被编码

Yates, Letrou, Trach, Behm, Ellis, Turk-Browne

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724345v1

背景：发育中的视觉系统是否更偏好夸张、诊断性更强的视觉特征，类似婴儿导向语音对语言学习的作用。

方法：记录 24 名清醒婴儿观看同一动画片段的动画版和写实 CGI 重制版时的 fMRI，并用计算机视觉模型比较低层特征。

结果：作者报告，动画版在婴儿枕叶皮层诱发更可靠的神经反应和更好的视觉特征解码，而该效应未在成人中出现。

价值：它把感官夸张促进发育中系统加工的问题从语言扩展到视觉，对婴幼儿视觉学习和自然媒体刺激研究有启发。

07

bioRxiv · 2026-05-12

How sensory load shapes the neural processing and perception of visual durations

时间感会被画面内容改写：视觉负荷如何塑造毫秒级时距知觉

Bellotti, Zanon, Bueti

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723690v1

背景：视觉时间知觉中的充满时距和空时距偏差，是否依赖相同还是不同的神经机制。

方法：21 名参与者复现不同视觉刺激配置下的毫秒级时距，同时记录高密度 EEG，并用 ERP 和 RSA 分析物理时间与知觉时间表征。

结果：作者报告，0.2 到 0.3 秒的枕顶 EEG 信号更强地表征知觉时间而非物理时间，并受刺激格式影响。

价值：它把时间知觉偏差明确放回视觉感觉处理框架中，适合作为视觉、时间知觉和 EEG 表征分析的交叉研究。

08

bioRxiv · 2026-05-18

Prior scene context reshapes feature reliance during rapid perception

先看一眼场景，就能更快找到脸：快速知觉中的场景先验

Tasliyurt-Celebi, de Haas, Vo, Dobs

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.10.724088v1

背景：场景先验如何影响快速视觉搜索，尤其是自然场景中的快速人脸检测。

方法：两项眼动实验操纵无脸场景预览，并用特征编码模型预测人脸检测潜伏期。

结果：作者报告，场景先验能促进困难图像中的人脸检测，这种促进从首次眼动就已出现；有预览时，空间先验贡献增加，对感官特征的依赖降低。

价值：它直接量化了快速视觉知觉中自下而上特征和自上而下场景期望的权重转换。

09

bioRxiv · 2026-05-18

Predictive coding video models capture dorsal parietal representations and human judgments for surfaces defined by motion

从运动中看出表面形状：预测编码视频模型贴近背侧视觉通路

Bai, O'Connell, Friedman, Ayvazian-Hancock, Maver, Tenenbaum, DiCarlo

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724755v1

背景：背侧视觉通路如何从动态输入中表征由运动定义的表面几何，现有静态图像模型和经典运动能量模型是否足够。

方法：结合人类心理物理、猕猴背侧和腹侧皮层记录，以及大规模模型比较，考察由运动定义的表面几何。

结果：作者报告，背侧区域更接近人类行为判断；经过自然视频时空预测训练的视频模型最能预测下顶叶等背侧通路反应。

价值：它为动态视觉和背侧通路建模提供了可计算基线，补上了过去视觉模型偏向静态腹侧通路的缺口。

10

bioRxiv · 2026-05-22

Concurrent category-selective neural activity across the ventral occipito-temporal cortex supports a non-hierarchical view of human visual recognition

人脸识别未必按层级排队：腹侧视觉皮层同时启动的类别选择性

Jacques, Jonas, Colnat-Coulbois, Rossion

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.07.28.666781v3

背景：人类腹侧枕颞皮层中的视觉类别识别是否按后到前的严格层级阶段展开。

方法：在 140 名人体颅内记录参与者、超过 11000 个记录位点上测量自然面孔图像诱发的类别选择性高频宽带活动。

结果：作者报告，面孔选择性活动广泛分布于腹侧枕颞皮层，虽然类别选择性沿后前轴增强，但活动时间大体并发出现。

价值：它用大样本人类颅内数据挑战严格串行层级的视觉识别模型，支持更并行的腹侧通路组织观点。

11

bioRxiv · 2026-05-15

Common Phenomenal and Neural Substrate Geometry in Visual Motion Perception

主观运动体验能和V1几何对上吗：视觉意识结构的跨物种尝试

Robinson, Zeleznikow-Johnston, Wu, Yoshimura, Tsuchiya

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.10.01.679834v2

背景：主观视觉运动体验的相似性结构，能否与候选神经基底的群体反应几何进行可量化比较。

方法：171 名人类参与者对视觉运动刺激做相似性评分，并与小鼠 V1 双光子钙成像得到的群体反应几何比较。

结果：作者报告，人类主观相似性和小鼠 V1 神经结构都更符合方向类别化组织。

价值：它是把主观体验结构与神经表征几何直接并置的概念验证，对视觉意识和表征相似性研究有方法学价值。

12

bioRxiv · 2026-05-13

Perceiving surface reflectance requires attention

看出物体本色并不轻松：颜色恒常性可能需要注意参与

Goddard, Paul Remician

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.10.14.682481v2

背景：颜色恒常性中把表面反射率与照明或滤镜属性分离，是否需要注意参与。

方法：比较表面反射率搜索和局部三刺激值搜索的视觉搜索时间。

结果：作者报告，基于三刺激值的颜色搜索快速且接近平行加工，而特定表面反射率搜索较慢，更符合序列注意部署。

价值：它提供了清晰的心理物理证据，说明颜色恒常性中的表面-照明分离可能需要注意参与。

13

bioRxiv · 2026-05-14

During natural vision, semantic novelty modulates fixation-related processing in primate cortex

每次眼跳都在更新世界：自然观看中的语义新颖性信号

Raghavan, Madsen, Nentwich, Leszczynski, Falchier, Bickel, Russ, Parra

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.03.18.712708v2

背景：自然观看中，大脑是否在跨眼跳整合中央凹语义信息，而不是把每次注视当作独立快照。

方法：用深度网络估计每次注视间的语义新颖性，并结合人类 EEG、人类颅内记录和非人灵长类颅内数据分析注视相关活动。

结果：作者报告，语义新颖性调制额叶和枕叶活动，且额叶调制先于枕叶调制。

价值：它把自然视觉、眼动、语义表征和跨物种电生理连接起来，强调自然观看中的视觉处理是连续整合过程。

14

bioRxiv · 2026-05-13

Beyond Onset Timing: Longer Sound Envelope Duration Enhances Neural Representation of the Musical Beat

节拍不只靠起音：声音持续时间也会增强大脑的节奏表征

Rosenzweig, Lenoir, Lenc, Polak, Huart, Nozaradan

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.721298v1

背景：节拍加工是否只依赖声音起始时间，还是也整合音长等其他时间特征。

方法：记录参与者聆听节律序列时的 EEG，在保持速度、强度和节律结构相同的情况下操纵音长。

结果：作者报告，音长增加增强了神经活动中的节拍周期性，即使该周期性不能由声学包络本身直接解释。

价值：它支持节拍知觉的整体加工观点，说明听觉节奏表征并不只是 onset 序列的简单编码。

15

bioRxiv · 2026-05-19

Decoding Phonetic Features: Somatotopic and Sensorimotor Representations in Native and Non-native Consonant Perception

听辅音时，大脑也在动嘴：噪声语音中的感觉运动表征

Tseng, Thibault, Krzonowski, Canault, Roy, Brozzoli, Boulenger

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.03.06.709780v2

背景：语音知觉是否调用发音运动系统，尤其是在噪声中识别母语和非母语辅音时。

方法：结合行为测量、fMRI、多变量模式分析和 RSA，考察清晰和噪声条件下母语及非母语辅音知觉。

结果：作者报告，退化母语辅音的发音特征可在右侧唇部和舌部运动区被跨模态分类，并与辅音产生区有体部位拓扑对应。

价值：它为语音知觉中的具身感觉运动表征提供了 fMRI 证据，适合关注噪声语音和跨语言音位加工的读者。

16

bioRxiv · 2026-05-14

Individual variation in sound localization accuracy is correlated with the properties of eye movement-related eardrum oscillations (EMREOs)

为什么有些人更会听声辨位：眼动相关耳膜振荡给出线索

Herche, King, Groh

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724941v1

背景：个体的声源定位差异是否与眼动相关耳膜振荡有关，从而反映听觉空间与眼动信号的耦合。

方法：在正常听力人群中测量对声音做眼跳定位的准确性，并比较定位表现好坏个体的眼动相关耳膜振荡。

结果：作者报告，即使正常听力个体也存在较大声源定位差异，表现好坏组在水平和垂直 EMREO 及其时间进程上不同。

价值：它把听觉空间定位、眼动控制和外周听觉活动联系起来，对多感官坐标转换研究有新意。

17

bioRxiv · 2026-05-15

SOUND LOCALIZATION IS BIASED BY SIMULTANEOUS AND DELAYED BY PRECEDING VISUAL DISTRACTORS

视觉干扰会把声音带偏，也会拖慢反应：视听定位的空间和时间分工

Rocchi, Haukes, van Opstal, van Wanrooij

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724474v1

背景：同时或先前出现的视觉干扰如何分别影响声源定位的空间准确性和反应潜伏期。

方法：让听者在快速头部指向任务中定位短噪声，并操纵空间错位的视觉干扰在声音前或声音同时出现。

结果：作者报告，同时视觉线索会把声音位置带偏并增加潜伏期；先前视觉刺激主要延长反应潜伏期而不造成空间偏差。

价值：它清楚地区分了多感官整合中空间和时间影响，适合解释视听空间整合和因果推断模型。

18

bioRxiv · 2026-05-13

Normalization accounts for temporal dynamics in human somatosensory cortex

触觉也遵循归一化：人体体感皮层如何整合连续振动

Bloem, Li, Badde, Groen, Schellekens, Ramsey, Flinker, Devinsky, Devore, Doyle, Dugan, Friedman, Petridou, Landy, Winaw…

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.10.724117v1

背景：视觉皮层中常见的除法归一化是否也解释人体体感皮层对动态触觉刺激的时间整合。

方法：用 fMRI 和人体 iEEG 测量体感皮层对单脉冲和双脉冲振动触觉刺激的反应。

结果：作者报告，触觉反应表现出明显亚加性时间求和，除法归一化模型在交叉验证中优于线性模型。

价值：它支持归一化是跨感觉通道的通用计算原则，而非视觉系统特例。

19

bioRxiv · 2026-05-19

Temporal Phase Differences Encode Tactile Motion from Static Vibrotactile Inputs

没有移动也能感觉到运动：相位差如何制造触觉运动感

Rezaei, Adibi

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.01.24.701470v2

背景：触觉运动知觉是否必须依赖真实移动或空间序列刺激，还是可以由静态振动输入之间的时间相位差产生。

方法：56 名参与者接受两个分离指尖的连续振动刺激，操纵相位差、振幅、包络和空间配置。

结果：作者报告，即使没有物理移动，相位错开的静态振动也能诱发稳定方向性运动知觉。

价值：它提出了触觉运动知觉中的相位整合机制，并与听觉定位、视觉运动中的时间计算形成类比。

20

bioRxiv · 2026-05-13

A Frontal-Sensory Cortex Circuit Encoding Context-Dependent Stimulus Statistics

大脑如何预测下一种气味：额叶-感觉皮层回路编码情境概率

Dalal, Haddad

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724533v1

背景：动物如何在快速变化的情境中学习和更新感觉事件的概率分布，额叶和感觉皮层如何共同表示这些统计规律。

方法：设计小鼠利用快速变化情境估计即将出现气味概率的行为任务，并记录梨状皮层和眶额皮层活动。

结果：作者报告，概率信息先出现在眶额皮层，沉默眶额皮层会阻断其向梨状皮层传播并损害概率学习和提取。

价值：它把嗅觉、情境学习、概率预测和额叶-感觉皮层反馈整合在一个机制框架中，符合认知神经科学对预测加工的核心兴趣。

编辑：PsyBrain 脑心前沿编辑部

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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