当我们穿行于人潮拥挤的火车站时，目光会扫视前方的人群，追踪他们的动作，避免相撞。但要做出这种判断，大脑依赖的不只是你此刻看到的情景，还会将路人刚才的动作纳入考量。过去与当下的画面在脑内融合，这种现象被称为“序列依赖”（serial dependence），它帮助我们在瞬息万变的世界中感知周遭并行动自如。
上海纽约大学神经科学和心理学教授李黎与团队在一项最新研究中，探究了这一微妙但强大的机制是如何运作的。该论文发表于视觉科学领域权威期刊 Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS)，文中首次提供了发育方面的证据，表明平滑追踪眼动中的序列依赖出现在早期感觉处理阶段，且对儿童的影响大于成年人。
序列依赖是指大脑倾向于将当前的感知，向最近看到的内容偏移。大脑不会把每一刻都当作全新的情景，而是将刚刚看到的内容与此刻所见结合起来，从而形成稳定、连续的感知体验。虽然这一现象在不同感觉系统和认知功能中都有所体现，但以往的大部分研究主要集中在成人身上，且常常模糊了感知、记忆和决策之间的界限。
为更清晰地呈现序列依赖，李黎教授的团队设计了一个将感知阶段单独分离出来的实验。该研究对81名八到九岁的儿童和77名成年人展开测试，采用一项趣味视觉任务，要求参与者追踪屏幕上朝不同方向随机移动的卡通小鸭。与传统的按键任务不同，这一实验设置测量的是平滑追踪眼动，使研究人员能捕捉与运动感知直接相关的反应，排除记忆或决策功能的干扰。
实验设计实现了360度全方位采样，不再局限于常见的水平或垂直轴，还区分了追踪的早期阶段（即追踪启动阶段，主要靠感知信息驱动）与后续的持续追踪阶段（包括反馈和误差修正）。这种方法使研究团队得以检验序列依赖是否呈现出其特有的“调谐”（tuning）特征——当前运动方向与先前运动方向相似时，依赖效应更强；两者间隔时间越长，效应减弱——以及它在不同运动方向上是否存在差异。
研究结果令人瞩目。无论是儿童还是成年人，在追踪启动阶段都表现出序列依赖的迹象，但在持续追踪阶段，该效应消失。这种偏向表现出明显的特征调谐和时间调谐迹象，证实它符合真正的序列依赖特征，而非随机波动或延迟反应。该效应在儿童身上更为显著，很可能是因为儿童的视觉系统仍在发育，具有更大的变异性和较低的精确度，因此大脑会更加依赖近期的经验作为稳定感知的工具。此外，研究人员还发现，这种偏向在对角线方向（即斜向）上最为明显，这些视野区域通常是人类追踪目标运动时精度较低的区域。
“这些结果提供了强有力的证据，表明序列依赖产生于早期感觉处理阶段，而不仅仅出现在记忆或决策阶段。”李黎教授表示，“我们还发现它的强度和时机随年龄而变化，并受到视觉输入不确定性的影响。”
未来，研究团队希望在更大的年龄范围内探究这一机制，以更全面地了解其完整的发展轨迹。他们还计划使用脑成像技术来探察相关的大脑结构。
这项研究除对神经科学学科的贡献之外，对教育和发育诊断等领域也具有潜在的实用价值。在课堂或临床环境中，了解儿童如何利用近期视觉输入，有助于改进教学策略，或识别感知发育异常的情况。
“眼动中这样细微的偏向，都能揭示大脑是如何运作、适应与发育的，真是太神奇了。”李黎教授表示，“从发育角度来开展研究这一点格外重要，因为这展现了大脑在发育过程中惊人的灵活性与适应能力。”
受李黎教授指导的博士生、来自华东师范大学-上海纽约大学联合培养研究生项目（N.E.T. Program）的洪宝，以及上海纽约大学神经科学青年副研究员陈静博士共同担任论文第一作者，N.E.T项目博士生黄文君也参与了该研究。