Cue-dependent effects of VR experience onmotion-in-depth sensitivity
论文作者：Fulvio, J. M. , Ji, M. , Thompson, L. , Rosenberg, A. , & Rokers, B.
期刊：PLOS ONE（2020）
在现实生活中，我们使用单目和双目线索，来确定物体在深度方向的运动。实验室研究发现，不同被试对不同三维运动线索（MID：motion-in-depth cues）的敏感性存在差异，且双目线索往往比较弱，因此有人就对三维设备提出了质疑。
但是对双目MID敏感性较差的发现可能与先前的经验有关，一个典型的例子是被试在视觉显示器（如电视、平板电脑和手机）方面有丰富的经验，这些设备通过单目线索而不是双目线索来传达三维运动。而三维显示器还是将物体显示在原本的视觉显示器上（电脑），然后根据双目视差等研究，通过调整两眼看到的物体来模拟出三维的世界，因此当被试第一次在显示器中看到双目MID线索时，这些线索可能会被忽略掉。所以我们假设对双目MID敏感性较差可能不是视觉处理的固有特征，而是反映了经验对线索有效性的影响。
实验
实验中用到的刺激是运动点阵，点阵中有一定比例的点按固定方向运动（这些点被称为信号点）。信号点的比例被称为运动相干性，如6/12表示12个点中有6个为信号点。被试需要判断信号点的运动方向，判断后会得到反应正确或错误的反馈。
实验中有4种线索条件：
1）单目条件：光流模式（单目深度线索是图像亮度模式的表观运动，包含了目标运动的信息）、
2）双目条件：双目视差、
3）联合条件：单目条件+双目条件、
4）全VR：联合条件+运动视差（运动视差为单目深度线索，是指视线在视野中横向移动时见到的物体的运动方向和速度的差异）。本实验是一个4（线索条件：单目、双目、联合、全VR)×2(深度方向：向前、向后）×3（运动相干性：12/12、6/12、2/12 ）的实验设计。共有95个没有VR经验的被试参与本研究，其中有15个因为各种原因被排除在外(如设备、实验程序等问题）。
实验流程如下图b部分所示，首先出现250ms的刺激，被试需要判断信号dots的运动方向，判断后提供声音和视觉的反馈，如果正确显示绿色提示如果错误显示红色提示，下一个试验在反馈后的750ms开始。
结果
首先重复了他人的研究结果，即不同的人对不同的MID敏感性存在差异，在不区分block顺序的情况下对4种条件的敏感性分析结果显示：联合>单目=全VR>双目。
为了检验经验对线索敏感性的影响，将一个双因素线性混合效应模型拟合到完整的测量敏感性数据集，结果显示线索条件和block顺序的主效应均显著。使用事后配对样本t检验来比较独立于线索条件的block之间的敏感性差异，block1和block3之间以及block1和block4之间的敏感性差异显著，表明经验确实会影响线索敏感性，那么经验对不同线索敏感性的影响有什么差异呢？
我们评估了经验对每个线索敏感性的具体影响，对每种条件进行线性回归，以描述敏感性和block顺序之间的关系(图3-a)，结果显示经验显著的改善了单目和双目条件的表现。表明基于反馈的VR经验提高了对双目线索和单目线索的敏感性；此外还构建了对每个线索敏感的被试比例与block顺序之间的关系(图3-b)，结果为多数被试在实验早期测试时无法基于超过机会水平（准确率=0.5）的双目线索来区分MID的方向，而大多数人在实验后期测试时对双目线索显示出具有统计学意义的敏感性，而其他三种条件均没有显示出如此大的改善。以上结果表明，当被试在虚拟现实环境中首次遇到双目线索时，他们可能会忽略双目线索，但经验可以显著提升对双目线索的敏感性，证明了本研究的假设。
总结
双目MID敏感性较差可能不是视觉处理的固有特征，而是因为经验对线索有效性的影响，导致双目线索有较差的表现。因此，过往的实验室评估可能低估了缺乏经验的被试对MID的敏感性，特别是对于双目线索。
本文介绍的研究：Fulvio, J. M. , Ji, M. , Thompson, L. , Rosenberg, A. , & Rokers, B. . (2020). Cue-dependent effects of vr experience on motion-in-depth sensitivity. PLoS ONE, 15(3), e0229929.
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