数字字符的感知识别，如阿拉伯数字，是我们在现代社会的日常活动中不可或缺的。研究赋予我们理解这些特征能力的感知和神经机制是一个重要的科学课题。在本项目中，研究人员探索了一种特殊设计字符遮挡数字的双稳态感知现象，以更深入地了解数字感知识别的机制。数字数字是数字字体的特殊版本，专为交通倒计时计时器、数字计算器和许多其他LED广播面板等电子产品设计。有时，这些字符的偶然部分遮挡会导致一个有趣的感知现象，即一个数字可以被识别为具有多个(通常是两个)语义含义。“由于数字设计简单，部分遮挡会导致视觉模糊。换句话说，视觉输入没有足够的信息让我们对被遮挡的数字字符做出独特的语义解释，”国家生理科学研究所的Junxiang Luo博士说，他是该项目的负责人之一。

然后，研究人员用视觉适应任务对健康的人类参与者进行了一项行为实验。本研究考察了特定类型的视觉输入对知觉的影响。具体来说，他们发现，在长时间向视觉系统展示正常数字后，参与者倾向于报告看到一个独特的数字，偏离了适应数字(图1C)。“视觉适应选择性地降低了特定视觉处理阶段对特定类别视觉刺激的神经敏感性，因此通过评估在适应不同类型的视觉信息后，解释偏离双稳态的程度，我们有机会知道在哪个视觉处理水平上可能发生对数字的感知识别，”Luo博士说。研究人员选择了一系列候选的适应刺激。他们证明了双稳定性既不依赖于低级视觉信息，如简单的视觉特征，也不依赖于高级信息，如语义，这些结果表明中级视觉处理的贡献，编码复杂的形状和符号数字形式。

在这项心理物理学研究中发现的感知现象有可能在未来扩展到生理学研究中，研究人员可以在相同遮挡数字的不同感知解释中比较大脑活动。罗博士说:“我们希望使用一些生理学方法来扩展这项研究，以更深入地了解和更精确地定位产生感知双稳定性的大脑区域。”研究结果发表在2024年9月17日的《Journal of Vision》上。国家生理科学研究所的Isao Yokoi博士和Hiromasa Takemura教授以及斯宾诺莎神经成像中心的Serge Dumoulin博士也为这项研究做出了贡献。

Bistable perception of symbolic numbers