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关键词 ¶

纹理感知

摘要 ¶

在下面的综述中，我们讨论了视觉和触摸在纹理感知中作用的证据，特别是评估这些系统是否以独立或综合的方式为纹理感知贡献信息。尽管视觉和触觉都能感知纹理，但几项行为和神经成像研究表明，纹理信息的处理方式有质的不同，因此编码的信息类型和编码方式在这些感觉系统中有所不同。此外，视觉和触摸感知纹理信息的不同方面，其中视觉是用于区分纹理边界的更合适的模态，而触摸是用于区分刺激粗糙度和顺应性的更合适模态。这些系统背后的神经结构和功能也存在差异，这进一步表明这些模式在纹理感知中的独立性。因此，最近的证据表明，涉及纹理感知的行为任务并没有从跨感官的整合中受益，这表明视觉和触摸之间表现出质的不同信息，而这些信息无法结合起来提高感知性能。然而，使用更熟悉物体的研究确实表明，感觉整合在纹理感知中发挥了作用，尽管这些影响可能是由于更多的认知影响，而不是基本的感觉编码。总之，我们认为，与形状感知不同，视觉和触摸以独立但互补的方式为纹理感知贡献信息。

引言 ¶

当我们看到或触摸物体表面时，我们对信息进行编码，使我们能够对该物体做出感知决定，以进行识别或行动，或进行更多的美学判断，如物品的质量或吸引力。对象信息可以基于几何（例如。形状、大小、方向和曲率）和材料特性（例如温度、顺应性、纹理和重量），以及视觉和触觉模式都有助于基于这些特性来表示对象。纹理信息尤其是任何物体表面固有的材料特征，并为其感知提供了重要线索。例如，即使形状信息不完全可用，蛇的鳞状皮肤或奇异果的多毛皮肤也可以帮助我们通过触摸或视觉来区分这些物体。然而，尽管近年来人们对跨模态物体识别的行为和神经相关性越来越感兴趣，但对纹理和粗糙度等材料特性的多感官感知的关注相对较少。

质感的触觉和视觉感官探索 ¶

当检查物体或表面时，触觉系统利用特定的定型运动模式或探索过程（EP）并且每个EP最优地提取关于特定性质的信息，以利于随后的感知表现。通常用于编码纹理的EP是横向运动，即指尖在纹理表面上来回移动。因此，指尖具有高密度的专门机械感受器，非常适合这项任务，以及体感皮层内的一大片区域，专门用于处理手指相对于身体其他部位的刺激。与触摸一样，视觉系统通过一系列眼球运动和对兴趣刺激的注视，以积极、动态的方式探索外部信息。然而，最近一项比较视觉和触觉对纹理感知的探索策略的研究表明，这些策略可能是特定于模态的。Sailer等人（2003）报道称，虽然不同的技术会影响触觉探索程序的性质，但这些技术对视觉探索没有影响。此外，他们的研究表明，由于这些特定于模态的探索程序，视觉和触摸可能会编码关于纹理的不同信息。 #触觉和视觉编码的刺激特性我们对纹理的日常体验可能涉及许多种类繁多的表面，如织物、石头和砂纸等。这些纹理的感知粗糙度的变化反映在编码这些信息的感觉机制中。1925年，卡茨提出，空间和时间线索都介导触觉纹理感知。Katz认为，空间线索，如表面元素的大小、形状和分布，是我们感知粗糙纹理（如盲文字符）的原因，而手指在表面上移动时产生的振动线索则用于精细纹理感知。尽管几十年来他的观点相对被忽视，但他的想法后来成为许多研究活动的基础，这些研究活动导致了Hollins及其同事开创的所谓触觉纹理感知的双重理论。根据这一理论，粗糙和精细的结构是由不同的受体系统介导的。视觉系统还可以感知三维纹理模式。例如，Ho等人（2007）发现，三维纹理的视觉感知受到光源和纹理中局部高度变化的相互作用的影响。他们还观察到，在观察者不同的视角下，粗糙度恒定性并不总是一致的。特别是，他们发现，即使提供了更多关于光源位置的线索，当从更大的斜角照射时，表面也会被一致地判断为更粗糙。换言之，视觉中对三维纹理的感知并非对视图或照明的变化不变。显然，光照变化不会影响通过触摸对纹理的感知，但观察者视点是否会像影响视觉纹理感知一样影响触觉纹理感知，还有待观察。 #纹理感知中跨模态交互的行为证据有趣的是，几项研究表明，当视觉和触摸结合用于纹理感知时，任务需求会影响每种模态对感知的相对优势。例如，Lederman等人证明，当判断维度发生变化时，例如从空间密度到粗糙度的判断，视觉和触觉输入对决策的相对权重发生了变化。后来，在相似性分组任务中，Klatzky等人表明，当参与者被给予偏向视觉输入的指令时，他们最初会根据形状对刺激进行分类。另一方面，当参与者倾向于触觉相似性时，物体主要根据材料特性（如纹理）进行分类。此外，当区分材料特性（即粗糙度、硬度、热特性和重量）不同的物体时，观察者使用触觉信息来指导他们的视觉决策。 #结论纹理感知研究的未来方向还必须涉及趋同的方法，如行为研究、神经成像和电生理学。开放性问题，如时间线索在纹理感知中的作用，可以通过结合功能磁共振成像和脑电图等技术来探索，这些技术提供了关于准确率位置和激活时间的补充信息。行为结果已经表明，尽管时间线索是可用的，但它们似乎不是粗糙或精细纹理感知所必需的。此外，涉及纹理信息的时间处理的神经基础尚不清楚。