北京
认知神经科学前沿文献分享
基本信息
Title:Visual uncertainty and task demands shape active sensing strategies in mice
发表时间:2026-6-30
发表期刊:Current Biology
影响因子:7.7
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研究背景
动物看东西时不是只等视觉信息进来，也会靠运动主动改变取样方式。小鼠的视觉分辨率不高，但导航、觅食、发现威胁和判断深度都离不开视觉。本文想问的是：当遮挡增加、视觉信息变得不确定时，小鼠会不会通过身体和头部运动改变视角，并表现出主动感知中的 visual infotaxis 策略
实验设计与方法逻辑
作者建立了一个自由移动虚拟现实（virtual reality, VR）物体辨别任务。系统用 DeepLabCut-Live! 实时估计小鼠姿态，再在 Unity 中闭环渲染带有运动视差（motion parallax）的视角。小鼠需要判断目标物体在左侧还是右侧。研究先确认小鼠能学会检测任务和亮度辨别任务，再通过双遮挡和五级遮挡改变初始可见物体面积，分析成功率、轨迹、速度、路径曲率，以及用逻辑回归得到的动态选择变量（dynamic choice variable）
核心发现
发现一：小鼠能在闭环VR中学习稳定的物体辨别行动模式
训练后，小鼠在检测任务和亮度辨别任务中的成功率提高，也更常走出与任务相关的 J 形轨迹。这说明这个自由移动 VR 范式可以让小鼠在由自身位置和姿态决定的视角中完成物体辨别
Fig. 2 中，作者展示了训练阶段、成功率提升和 J 形轨迹比例变化；这一结果为后续分析主动视觉采样提供了行为基础发现二：遮挡增强时，小鼠会更靠近屏幕、放慢并推迟转向
在双遮挡任务中，窄孔条件下目标初始可见面积更小，成功率低于宽孔条件，不过小鼠仍能完成任务。轨迹和速度分析显示，小鼠更常沿中央向前移动，在试次中段放慢速度，并在更靠近屏幕后再转向奖励端口。这提示它们把信息搜索阶段拉长了
Fig. 3 中，轨迹、速度和 L p 曲线参数共同显示，遮挡会改变小鼠接近屏幕和转向选择的方式；这一结果支持行为层面的主动信息采样发现三：动态选择变量显示，遮挡会推迟选择形成
作者用横向位置、横向速度、头身角和奔跑方向等特征预测最终左右选择，并把模型概率作为动态选择变量。窄孔条件下，模型更晚达到相同置信水平；用 80% 置信阈值定义的决策点也更靠近屏幕。在窄孔条件下，平均决策点越靠近屏幕的小鼠成功率越高
Fig. 4 中，作者展示了动态选择变量、决策点位置以及决策点距离与成功率的关系；这一结果说明遮挡条件下选择形成更晚、更靠近有信息量的视角发现四：信息采样不是二分反应，而是随可见面积连续调节
五级遮挡任务设置了 99%、72%、35%、10% 和 0% 五种初始可见水平。随着可见面积减少，小鼠成功率下降，轨迹更靠近中央，试次中段速度降低，决策点也更靠近屏幕。也就是说，行为策略是随视觉信息量逐步变化的，不只是对“遮挡/不遮挡”作简单反应
Fig. 5 中，作者用五级遮挡展示了成功率、轨迹、速度和决策点的连续变化；这一结果提示 visual infotaxis 会随可用视觉信息量调节
省流总结
这篇 Current Biology 论文表明，小鼠在自由移动 VR 物体辨别任务中，会根据遮挡程度调整速度、轨迹和决策点，表现出类似 visual infotaxis 的主动采样。证据主要来自行为学和建模分析；研究尚未直接记录神经活动，也不能直接外推到所有自然视觉场景
暑期提升
分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部
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