PsyBrain 脑心前沿 / 科研分析：认知神经科学前沿的结构化精读 / D · bioRxiv 精选 / D018 · 科学最前沿感觉、知觉领域25篇最新预印本工作速览

D018 科学最前沿 | 感觉、知觉领域 25 篇最新预印本工作速览

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜发布：2026-06-26 ｜原文链接

▶ 本期25篇代表性预印本

人初级听觉皮层频率放大主要由行为频率超锐度预测而非耳蜗分辨率
自然语言理解中瞳孔扩张与神经惊讶信号的连续-门控分工
扫视期间外纹状皮层群体读出显示时间表征的偏置与时间分辨力下降
感觉运动学习可在不消除初始知觉偏差的前提下补偿孔径问题引起的眼动偏置
主动触觉探索中交互力反映多维纹理知觉且具维度特异性
基于多模态生理信号的波动性疼痛下降事件近实时客观检测
运动计划阶段的预测信号塑造触觉敏感性并先于运动发生
皮层冷却揭示高级视觉皮层在听觉皮层视觉反应中的兴奋与门控双重因果作用
人类可部分学会用双耳强度差做垂直声源定位但适应幅度有限
自然行走选择性调制人类与近阈限任务相关的听觉变化反应
意识听觉知觉的"全或无"分岔动力学存在于超出感觉区的共享网络中且与是否报告无关
V4 扫视周边发放率偏置不足以解释逐试次的扫视错位幅度
环境颜色统计塑造人类颜色辨别的各向异性几何而非固定锥对立机制
基于深度网络纹理合成的后向掩蔽把关键复发过程定位于早期视觉系统
基于双稳态动力学的神经质量模型重现语音追踪的多项关键特征
猕猴 V1 对比度编码动态范围延伸至自然场景常见的高 Weber 对比度
基于 sRGB 体心立方格密集采样的三维颜色辨别度量场
高信息量轮廓点是人造与自然形状识别的关键表征单元
基于同步定位与建图思路的嗅觉压缩感知模型可并行推断气味存在与浓度
跨物种层状数据对视觉皮层层级预测编码提出四点挑战
人类回声定位中目标获取与归航的感觉运动动力学
自然观看中的 lambda 反应主要由扫视引起的视网膜位移而非新视觉输入驱动
灵长类 V1 中 PV 中间神经元通过塑造噪声几何而非扩大信号幅度提升感觉辨别
奖赏门控灵长类苍白球对听觉节律模式的编码而非即时驱动
小鼠通过整合双侧嗅觉与短时记忆的预测策略导航气味路径

本期25篇代表性预印本

bioRxiv · 2026-06-19

Frequency magnification in human primary auditory cortex nearly predicts behavioural frequency hyperacuity

人初级听觉皮层频率放大主要由行为频率超锐度预测而非耳蜗分辨率

Gurer, B. J.; Sanchez-Panchuelo, R.-M.; Francis, S. T.; Schluppeck, D.; Krumbholz, K.; Besle, J.

https://doi.org/10.64898/2026.06.17.732895

背景：人耳蜗呈准对数频率映射、且低频空间占比更大，初级听觉皮层是否仅保留这种外周映射，还是像初级视觉皮层的中央凹放大那样进一步放大与行为相关的频率，从而支撑类似 Vernier 锐度的听觉超分辨能力，尚无定论。

方法：20 名健康人类被试在 7T 超高场功能磁共振下接受频率梯度刺激以量化初级听觉皮层的频率空间放大，并与已发表的耳蜗频率分辨率估计、行为频率辨别阈值进行回归比较。

结果：作者报告，皮层频率放大主要由行为频率辨别表现预测，而耳蜗频率分辨率的解释力较弱；此外在约 1 kHz 附近出现一个未被两种预测覆盖的过度表征峰。

价值：把听觉超锐度行为锁定到皮层编码而非外周分辨率，类比视觉中央凹放大，为跨感觉模态"功能放大"假说提供 7T 人脑证据，并修正耳蜗瓶颈模型。

bioRxiv · 2026-06-12

The dynamic relationship between pupil dilation and neural surprise in natural language comprehension

自然语言理解中瞳孔扩张与神经惊讶信号的连续-门控分工

Gehmacher, Q.; Kaltenmaier, A.; Schubert, J.; Weisz, N.; Press, C.

https://doi.org/10.64898/2026.06.12.731866

背景：预测处理框架下，预测表征与模型更新究竟来自一个连续可分的神经计算，还是由不同回路实现、在统计上可分离的两类操作，是当前预测处理理论的核心开放问题。

方法：人类被试听连续自然语音时同步记录脑磁图与瞳孔，用 GPT-2 类语言模型逐词计算词汇惊讶与语义预测误差，分别用梯度响应模型与带 ReLU 门控的响应模型拟合神经与瞳孔信号。

结果：作者报告，听觉皮层以连续方式跟踪词汇惊讶，更高级皮层阶段反映语义误差；脑干源定位反应和瞳孔扩张主要由超过近期上下文的阈值化语义误差驱动；皮层耦合分析确认门控特征在瞳孔相关唤醒与脑干反应之间共享，但与皮层反应不共享。

价值：用 MEG 与瞳孔耦合同时区分"预测表征"与"模型更新"两类计算，为预测处理理论提供可分离的神经-自主神经证据，重塑感知-学习交互的解释框架。

bioRxiv · 2026-06-22

A population readout of extrastriate activity reveals biased and smoothed temporal representations across saccades

扫视期间外纹状皮层群体读出显示时间表征的偏置与时间分辨力下降

Poursadegh, A.; Zekri, M.; Weng, G.; Akbarian Aghdam, A.; Clark, K.; Rabbani, H.; Noudoost, B.; Nategh, N.

https://doi.org/10.64898/2026.06.16.732385

背景：扫视期间对刺激出现时间的知觉会发生系统性畸变，但外纹状皮层 V4 与 MT 群体如何在毫秒尺度编码和读出扫视周边的时间表征、这种偏置是否就是错位知觉的回路原因，尚不清楚。

方法：猕猴在 V4 与 MT 接受胞外电生理记录，呈现高时空分辨率视觉刺激，构建逐试次统计模型刻画扫视周边反应调变，并基于时变时空敏感度图进行群体读出与硅基仿真。

结果：作者报告，扫视周边神经元反应系统性偏向更早时间、且降低对刺激起始时间的时间分辨力；模型读出能在毫秒尺度刻画这些效应；硅基扰动支持表征偏置在降低时间敏感度中的因果作用。

价值：用群体读出与计算模型刻画扫视周边时间表征的偏置与平滑化，揭示知觉稳定性背后"时间精度 vs 鲁棒性"的基本权衡。

bioRxiv · 2026-06-22

Sensorimotor learning compensates for irreducible perceptual bias

感觉运动学习可在不消除初始知觉偏差的前提下补偿孔径问题引起的眼动偏置

Schoeffel, C.; Ibos, G.; Montagnini, A.; Masson, G. S.

https://doi.org/10.64898/2026.06.16.732722

背景：低层感知偏差究竟能否通过短期知觉学习消除，还是只能由感觉运动内部模型在动作层面做即时补偿，是推理式感知运动控制长期争论的核心。

方法：人类被试在视运动追踪任务中追逐左斜、右斜或正直 Gabor 斑块，连续数日重复训练同一倾斜方向，比较训练前后初始眼动方向与训练后补偿性眼动动力学的变化。

结果：作者报告，初始眼动方向偏差经数日训练未减小；但训练后出现了约 40 毫秒延迟的补偿性追赶动作，并对训练用 Gabor 的形状与运动方向具有选择性，对镜像对称对照刺激无效。

价值：将低层感知偏差与感觉运动内部模型的可塑性解耦，为"哪些低层偏差可学习、哪些只能补偿"提供精确行为证据。

bioRxiv · 2026-06-22

Interaction forces reflect the perception of texture during active exploration

主动触觉探索中交互力反映多维纹理知觉且具维度特异性

Darabi, N.; Delhaye, B. P.; Bensmaia, S. J.; Palmer, S. E.; Sobinov, A. R.

https://doi.org/10.64898/2026.06.17.732939

背景：在自然主动触觉条件下，人类为不同维度纹理知觉所采用的接触力学策略及其与知觉评分之间的维度特异性对应关系，过去缺乏系统量化。

方法：17 名人类被试主动探索 14 种纹理并分别评定硬度、光滑度与粗糙度，同步高精度记录指尖三维运动轨迹与三维交互力。

结果：作者报告，探索策略随评定维度变化：硬度判断以相对静止按压为主、正常力较大且变异高；光滑度与粗糙度判断以滑动扫描为主。硬度越大则最大切向力越大，更光滑的纹理对应更快指尖运动与更小作用力；估计动态摩擦与光滑度负相关、与粗糙度不相关，而力振动与粗糙度强相关。

价值：把"接触力学"直接映射到三个独立的纹理知觉维度，为触觉感知运动理论提供可量化的行为数据。

bioRxiv · 2026-06-20

Noninvasive and Objective Near Real-Time Detection of Pain Changes During Tonic Fluctuating Noxious Heat Stimulation

基于多模态生理信号的波动性疼痛下降事件近实时客观检测

Visser, L.; Buechel, C.

https://doi.org/10.64898/2026.01.26.701710

背景：现有客观疼痛评估多聚焦静态强度估计，对波动性疼痛中自发的"疼痛下降"事件能否实时识别、是否可支撑闭环镇痛干预，缺乏系统研究。

方法：42 名健康被试（M=26.2 岁）接受左前臂 0–70 视觉模拟量强度范围的波动性伤害性热刺激，每个温度变化持续 5–20 秒，同步记录 8 通道脑电、皮电、心率、瞳孔与面部表情视频；用仅最小预处理的 Transformer 深度学习模型对 9 名保留被试进行窗口级分类。

结果：作者报告，皮电、心率与瞳孔三模态融合在 Transformer 架构下达 AUROC 0.854、准确率 76.8%，其中皮电是最具信息量的单一模态；连续流分析中检测延迟中位数 5.75 秒、灵敏度 70.4%，放宽阈值可降至 4.25 秒但误报增多。

价值：建立基于可穿戴生理信号的实时疼痛变化检测框架，为闭环镇痛干预提供工程化基线，并明确 EEG 与面部表情需个体化微调。

bioRxiv · 2026-06-12

Movement planning predictions shape somatosensory sensitivity

运动计划阶段的预测信号塑造触觉敏感性并先于运动发生

D'Onofrio Pacheco, P. N.; Zimmermann, E.

https://doi.org/10.64898/2026.06.12.731893

背景：触觉敏感度在肢体运动期间下降的"感觉门控"现象，究竟源于运动执行阶段还是运动准备阶段产生的预测信号，及其与被动运动是否共享同一机制，仍不清楚。

方法：两项行为实验采用主动与被动 Go/NoGo 范式，被试在每个试次都做运动准备但偶尔需要中止；在运动开始前、运动中及被动机械臂运输期间给予振动触觉探测刺激，分别测量强度知觉与辨别精度。

结果：作者报告，强度知觉减弱仅出现在 Go 试次中，主动与被动条件下无差异；辨别精度仅在主动 NoGo（计划但中止运动）试次中选择性下降；运动开始前给予的振动探测已出现与运动中相同的强度偏置，但精度尚未改变。

价值：把感觉门控溯源到运动计划阶段，区分"预测"与"执行"对触觉精度和强度知觉的不同作用，提示预测在主动纹理探索中帮助分离自源与外源触觉信号。

bioRxiv · 2026-06-11

Cortical cooling reveals a role for visual cortex in generating visual responses in auditory cortex

皮层冷却揭示高级视觉皮层在听觉皮层视觉反应中的兴奋与门控双重因果作用

Norris, R. H. C.; Town, S. M.; Wood, K. C.; Bizley, J. K.

https://doi.org/10.64898/2026.06.10.731095

背景：从高级视觉皮层向听觉皮层的视觉信号传导虽有多种解剖候选通路，但其因果贡献及通路细节尚无直接可逆操控证据。

方法：在雪貂听觉皮层进行多通道胞外记录，结合 PMLS 区与相邻 21 区皮层冷却进行可逆失活，跨皮层与深度比较对光、声与视听刺激的神经元反应变化。

结果：作者报告，对光、声或视听有反应的单元广泛分布于采样区，视觉反应在皮层下层与 AEG 非拓扑次级听觉皮层最强；冷却引起听觉皮层发放率出现刺激特异的双向调制，约 50% 视觉响应单元的视觉活动显著减弱或消失，但约 5% 单元在失活期间反而出现或增强视觉反应，且 AEG（解剖上受冷却区最强投射）反而比 PEG 受影响更少。

价值：用可逆皮层冷却直接验证视觉对听觉的因果输入，揭示多感觉整合中兴奋与抑制并存、且通路与解剖预期并不对齐的复杂网络机制。

bioRxiv · 2026-06-11

Partial learning in human sound localization with asymmetric ears

人类可部分学会用双耳强度差做垂直声源定位但适应幅度有限

Bremen, P.; van der Willigen, R. F.; Van Opstal, A. J.; van Wanrooij, M. M.

https://doi.org/10.64898/2026.02.06.704341

背景：仓鸮以不对称的左右耳用双耳线索同时编码水平与垂直方位，人类听觉通路是否能在耳道几何改变后，将原本用于水平定位的双耳强度差重新用于垂直定位，反映人听觉空间处理的可塑性上限。

方法：人类被试长期佩戴模拟仓鸮的不对称耳模破坏正常谱线索、引入方位依赖的 ILD，并在宽频、高通与低通噪声爆发下进行声源定位测试，比较急性佩戴与数日适应后的表现。

结果：作者报告，急性佩戴严重破坏垂直定位而保留水平定位；数日适应后垂直定位部分恢复，但改善有限、被试间差异大且跨日波动明显；宽带改善最大，而宽带优势无法仅用额外谱线索解释，提示低频 ITD 帮助被试利用被改变的 ILD 结构。

价值：把人类声源定位的可塑性上限与种系特异线索配置联系起来，揭示成人听觉空间处理的有限再训练能力。

bioRxiv · 2026-06-10

Walking selectively modulates behaviorally relevant auditory change responses in humans

自然行走选择性调制人类与近阈限任务相关的听觉变化反应

Mehmood, I.; Xu, H.; Dai, Z.; Chang, C.; Song, P.; Zhai, Y.; Bao, X.; Ye, H.; Pandit, N. S.; Guo, S.; Wang, Y.; Zhang…

https://doi.org/10.1101/2025.08.05.668646

背景：自然环境中的听觉场景分析总是在身体运动中完成，但运动状态如何影响皮层对精细时间变化的处理、与认知需求如何交互，长期缺乏在体研究。

方法：两批人类被试分别在静坐与户外行走中听双段短声序列，序列中插入细微的 click 间间隔（ICI）变化以提示音高变化；任务一组做主动变化检测，另一组做被动听，同步记录移动脑电。

结果：作者报告，行走抬高了行为检测阈并减慢反应；锁定 ICI 转变的"变化反应"（曾被认为负责听觉对象的时序整合更新）显著减弱，而偏移反应基本保留、起始反应仅轻微减弱；这种调制在被动听下持续存在，并在主动近阈限任务下被选择性放大。

价值：在自然运动条件下分离听觉场景分析的不同时间尺度成分，为"运动-认知状态塑造听觉"提供人类证据。

bioRxiv · 2026-06-22

Bifurcation dynamics in a shared network beyond sensory areas characterize conscious auditory perception independently of report

意识听觉知觉的"全或无"分岔动力学存在于超出感觉区的共享网络中且与是否报告无关

Boyer, J.; Beraud, N.; Beranger, B.; Hardy, T. V.; Turker, B.; Gouyette, H.; Lopez-Persem, A.; Sergent, C.

https://doi.org/10.64898/2026.06.17.732590

背景：意识知觉的神经相关是否仅局限在感觉皮层之外的网络、以及这种特征是否仅在要求行为报告时才出现，是当前意识神经科学争论的焦点。

方法：人类被试在近阈限听觉刺激下接受 fMRI 成像，比较有任务与无任务两种条件下的脑活动，并通过单试次建模比较网络动态特征。

结果：作者报告，无论是否要求报告，刺激强度均调节一个跨越感觉皮层与包括前额叶在内的额外感觉区的广泛网络；网络在两种条件下既有共享成分也有差异成分；单试次建模在初级感觉皮层之外的网络中检出"全或无"式分岔动力学，并可在两种条件下单试次预测意识知觉。

价值：用 fMRI 在有/无报告两种条件下复现"分岔动力学"，支持意识的多网络共享机制并削弱"仅靠报告"的解释。

bioRxiv · 2026-06-22

Limits of V4 perisaccadic firing rate modulations in explaining perceptual mislocalization

V4 扫视周边发放率偏置不足以解释逐试次的扫视错位幅度

Weng, G.; Clark, K.; Noudoost, B.; Nategh, N.

https://doi.org/10.64898/2026.06.16.732392

背景：扫视期间视觉空间知觉错位这一现象，是否可由外纹状皮层 V4 神经元的扫视周边发放率调变完全解释，是扫视视觉研究长期未解的问题。

方法：猕猴在扫视任务中报告探针位置以测量扫视错位量，同时记录 V4 群体发放率，按探针位置计算反应中心点并与扫视方向对比。

结果：作者报告，扫视期间 V4 神经元的反应中心点确实偏向扫视目标，与行为错位方向一致；但该偏置的大小在试次间与行为错位幅度不存在显著相关。

价值：对"V4 感受野偏移解释扫视错位"的经典假设给出否定证据，提示需要更复杂的空间表征模型来联系外纹状活动与扫视错位知觉。

bioRxiv · 2026-06-22

Environmental color statistics shape the anisotropic geometry of human color discrimination

环境颜色统计塑造人类颜色辨别的各向异性几何而非固定锥对立机制

Hedjar, L.; Morimoto, T.; Akbarinia, A.; Bartsch, M. V.; Strumpf, H.; Hopf, J.-M.; Gegenfurtner, K. R.

https://doi.org/10.64898/2026.06.16.732654

背景：人类颜色辨别在橙色区色相阈值低于色度阈值、紫色区两者接近的各向异性，究竟源于锥对立神经机制的固定结果，还是反映了自然环境中的颜色统计。

方法：基于 15 个图像与反射率数据库计算环境色彩统计；44 名人类被试完成心理物理辨别阈值测量；脑磁图记录神经解码时间进程；同时训练深度神经网络在自然图像与色调反转图像上测试其辨别模式。

结果：作者报告，橙色样本占自然色统计 62.5%、紫色仅 5.3%；色相-色度阈值差异在心理物理与约 250 毫秒的 MEG 解码中均得到复现；无显式颜色监督训练的深度网络复现了人类式各向异性，而色调反转训练使其反转、对紫色的色相辨别变优。

价值：把颜色感知各向异性归因于生态视觉统计而非神经硬件，结合行为、神经与计算三层证据。

bioRxiv · 2026-06-22

A novel texture backward masking method to locate critical recurrent processes in human vision

基于深度网络纹理合成的后向掩蔽把关键复发过程定位于早期视觉系统

Ollikka, N.; Bergstrom, A.; Kilpelainen, M.; Deny, S.

https://doi.org/10.64898/2026.06.17.732903

背景：后向掩蔽打断的复发加工究竟发生在视觉系统的哪一层，传统心理物理范式因掩蔽刺激不能选择性指向特定皮层而难以定位。

方法：利用深度网络纹理合成建立视觉系统层级与深度网络层的对应关系，设计分别针对早期视觉系统与全视觉系统的纹理掩蔽；在人类被试完成短时呈现或非常规视角物体识别任务后呈现两类掩蔽。

结果：作者报告，两类纹理掩蔽在识别准确率上没有显著差异，说明针对早期视觉系统的掩蔽已足够打断对挑战性图像的识别，提示复发过程在初级视觉皮层等早期阶段就已卷入。

价值：把深度纹理合成映射到视觉系统层级，提出新的心理物理学工具用于定位复发过程。

bioRxiv · 2026-06-22

Next-Generation Neural Mass Models Reproduce Features of Speech Processing

基于双稳态动力学的神经质量模型重现语音追踪的多项关键特征

Shannon, A. J.; Barton, D. A. W.; Homer, M.; Houghton, C. J.

https://doi.org/10.1101/2025.10.20.683434

背景：神经语音追踪的相位重置与诱发响应两类现象学假说虽各有解释力，但都缺乏机制级皮层回路模型来桥接一般振荡动力学与认知语音计算。

方法：建立基于双稳态动力学的下一代神经质量模型，并以两类现象学模型作为算法基线；在硅基语音刺激下做四类测试：复现跟踪强度与音素锐度相关实验、计算相位集中度、改变音节速率、评估跨音素起音的 Inter Event Phase Coherence。

结果：作者报告，神经质量模型通过连续语音包络中尖锐起音触发的阈限化相位重置，复现了锐度调谐的节律语音跟踪并产生与实验一致的双峰 IEPC 签名；而诱发响应模型需要预先处理的声学脉冲刺激才能重现同样现象。

价值：为"语音追踪"提供可机理解释的皮层回路模型，桥接一般振荡动力学与认知语音计算。

bioRxiv · 2026-06-19

Wide dynamic range of contrast-encoding in neural responses in macaque V1

猕猴 V1 对比度编码动态范围延伸至自然场景常见的高 Weber 对比度

Yoshida, H.; Chen, Y.; Geisler, W. S.; Seidemann, E.

https://doi.org/10.64898/2026.06.15.732419

背景：以往基于朝向刺激的对比度响应函数测量多局限于 100% Weber 对比度以内，而自然场景中超过 100% 的高对比度区域十分常见，V1 在该范围内的编码特性长期未被刻画。

方法：猕猴注视条件下 V1 同时进行单细胞电生理记录与群体钙成像，呈现对比度覆盖范围高达 900% Weber 的高斯刺激。

结果：作者报告，单细胞平均放电与群体平均活动在 100% 以上对比度仍稳健上升，仅极少数神经元在 100% 以下饱和。

价值：把 V1 对比度动态范围扩展至自然场景量级，校正传统心理物理-神经元对应关系。

bioRxiv · 2026-06-18

An empirical three-dimensional metric field for color space

基于 sRGB 体心立方格密集采样的三维颜色辨别度量场

Koenderink, J.; van Doorn, A.; Braun, D. I.; Gegenfurtner, K. R.

https://doi.org/10.64898/2026.03.09.710376

背景：自 MacAdam 椭圆以来，对三维颜色辨别结构的局部测量一直受限于稀疏、平面化的采样，缺乏在完整色空间内密集一致的经验度量场。

方法：8 名观察者在 sRGB 立方体内体心立方格分布的 35 个参考色上测定辨别区域，每个位置沿 7 个方向探测；以中心对称凸区域拟合最小体积椭球并以对称正定矩阵描述，用 Frobenius 几何做观察者间归一化与任意位置插值。

结果：作者报告，所得度量场在空间上平滑、高度结构化，且观察者间高度一致（仅全局尺度因子不同）；粒度沿消色轴增大并表现出系统色相不对称；与 CIEDE2000 在整体尺度上吻合但局部各向异性有系统性差异。

价值：提供三维、可线性变换的 sRGB 颜色辨别度量场作为公共经验基线，服务于颜色感知建模与工业应用。

bioRxiv · 2026-06-18

Connecting the dots - Recognition of artificial and natural shapes relies on representing points of high information

高信息量轮廓点是人造与自然形状识别的关键表征单元

Schmidtmann, G.; Baker, N.; Lande, K. J.; Schmidt, F.

https://doi.org/10.1101/2025.11.17.688832

背景：生理与心理物理证据多支持形状识别依赖极端曲率点，但极端曲率点与"高信息量"采样点常常相关，形状表征究竟以曲率极值还是信息量为基本单元并无定论。

方法：两轮人类形状匹配-样本任务，比较基于曲率极大、曲率极大极小以及高信息量点采样的多边形简化版本对人工径向频率图形与自然动物轮廓形状的匹配表现。

结果：作者报告，自然形状识别正确率高于人造形状（约 95% 对约 86%）；在 4–6 点强简化条件下，基于高信息量点的形状准确率（约 90%）显著优于仅基于曲率极大的条件（约 65%），与基线和极值组合无显著差异；增加采样点数（4–32）整体正确率提高并接近上限。

价值：为形状表征的"信息驱动"假说提供行为证据，区分其与曲率中心假说在极限条件下的不同表现。

bioRxiv · 2026-06-17

Simultaneous detection and estimation in olfactory sensing

基于同步定位与建图思路的嗅觉压缩感知模型可并行推断气味存在与浓度

Jiang, C.; He, M. Y.; Murthy, V. N.; Pehlevan, C.; Zavatone-Veth, J. A.; Masset, P.

https://doi.org/10.1101/2025.11.01.686013

背景：哺乳动物嗅觉能在自然场景中快速同时解码气味身份与浓度，但既有回路模型大多只能处理少数气味，难以应对自然场景的复杂性。

方法：借鉴同步定位与建图算法思想，将气味存在与浓度推断分离为两个并行子问题；引入镜像 Langevin 动力学实现生物可信的递归回路，并在大规模模拟中测试。

结果：作者报告，该模型能在大规模模拟中并行准确推断气味存在与浓度；其回路结构可映射到嗅球僧帽细胞与丛状细胞两类主要细胞，为二者功能差异提供规范性解释。

价值：把嗅觉编码统一为压缩感知框架并提供细胞级映射，为嗅觉概率推断提供规范化计算解释。

bioRxiv · 2026-06-17

Hierarchical substrates of prediction in visual cortical spiking

跨物种层状数据对视觉皮层层级预测编码提出四点挑战

Westerberg, J. A.; Xiong, Y. S.; Sennesh, E.; Nejat, H.; Ricci, D.; Azmi, M.; Durand, S.; Hardcastle, B.; Cabasco, H…

https://doi.org/10.1101/2024.10.02.616378

背景：层级预测编码是否真的是视觉皮层处理的关键架构，特别是反馈调制是否由特定中间神经元介导、是否需要感觉皮层之外的高级区参与，过去缺乏跨物种高密度层状记录的严格检验。

方法：跨小鼠与灵长类、跨多皮层区开展高密度层状电生理记录，使用 no-report 范式以隔离视觉信息处理并消除运动/奖赏混淆；以全局 oddball 作为绕过低层适应的不可预测刺激，并与被习惯化为高可预测先验的局部 oddball 比较；联合抑制性中间神经元光遗传与波形分析。

结果：作者报告，四点反直觉发现：全局 oddball 反应主要出现在高级认知皮层而非早中级视觉皮层；抑制性中间神经元介导的预测抑制在灵长类与小鼠中均未观察到；超过半数神经元（包括高级区）由高可预测局部 oddball 驱动而非压制；全局 oddball 引发的预测误差反应不引起典型前馈处理。

价值：用多物种层状数据对层级预测编码提出四点挑战，迫使其向更神经约束的预测处理模型演化。

bioRxiv · 2026-06-16

Sensorimotor dynamics of target acquisition and homing in human echolocation

人类回声定位中目标获取与归航的感觉运动动力学

Teng, S.; Fusco, G.; Patel, A.

https://doi.org/10.64898/2026.06.13.732093

背景：盲人主动回声定位中，每一声 click 带来何种感知信息、如何指导身体朝向与运动，以及 click 模式与目标大小如何交互决定收敛速率，尚缺乏精细的行为刻画。

方法：记录 1 名先天盲专家回声定位者与 3 名对照在 1 米距离、随机方位目标定位任务中的舌 click、头部运动与朝向收敛轨迹；另设禁声被动控制条件以检验主动采样的必要性。

结果：作者报告，大目标平均绝对角度误差约 9.5°、耗时 9.3 秒，小目标约 24.6°、耗时 23.2 秒；禁声控制下被试均未显著收敛，确认主动采样必要；click 速率与强度随目标减小而略增，但试次内发射速率与头部运动模式相对稳定；点击在方位上围绕目标呈单峰分布，提示"声强最大化"策略。

价值：刻画人类回声定位的感觉-运动耦合，揭示"声强最大化"策略与目标大小对收敛速率的影响。

bioRxiv · 2026-06-16

Visual consequences of saccades explain early cortical response dynamics during natural vision

自然观看中的 lambda 反应主要由扫视引起的视网膜位移而非新视觉输入驱动

Schweitzer, R.; Dimigen, O.; Huber-Huber, C.

https://doi.org/10.64898/2026.06.12.731798

背景：自然观看时每个扫视都会诱发一个大的皮层电位 lambda 反应，传统上被视为新视觉输入的前馈反应，但这一解释与扫视周边视网膜位移驱动的可能性尚未被直接对比。

方法：EEG 记录被试在自然场景自由观看期间的数千次扫视，再在高速显示器上回放相同视网膜图像位移并比较两种条件下的反应动力学；构建仅基于扫视轨迹、1/f 自然场景统计与已知人类时空敏感度的计算模型。

结果：作者报告，真实扫视与回放位移产生的时序动力学几乎相同，并与扫视峰值速度对齐；仅基于扫视轨迹与已知时空敏感度的简约计算模型可复现这些动力学。

价值：把 lambda 反应重新解读为扫视驱动的感知事件，挑战其作为前馈"新视觉输入"的传统解释，提示扫视间隔应被视为结构化感知事件。

bioRxiv · 2026-06-15

Parvalbumin-expressing interneurons improve sensory discrimination by shaping noise geometry in primate V1

灵长类 V1 中 PV 中间神经元通过塑造噪声几何而非扩大信号幅度提升感觉辨别

Cole, S.; Hildebrand, D. G. C.; Nurminen, L.

https://doi.org/10.64898/2026.06.11.731577

背景：皮层抑制如何通过群体噪声几何而非信号幅度来提升感觉辨别能力，过去缺乏灵长类因果证据。

方法：清醒狨猴 V1 进行高密度胞外记录，并光遗传激活表达小清蛋白的抑制性中间神经元，分析刺激编码方向上的信号幅度与试次间变异性几何。

结果：作者报告，激活 PV 细胞提高 V1 群体可辨别性，但不扩大刺激相关信号幅度，而是压缩共享试次间变异性并将其旋转离开刺激编码方向。

价值：为"抑制性微环路塑造噪声几何"假设提供灵长类因果证据，连接细胞与群体编码。

bioRxiv · 2026-06-12

Reward gates auditory pattern encoding in the primate globus pallidus

奖赏门控灵长类苍白球对听觉节律模式的编码而非即时驱动

Neupane, S.; Kashefi, M.; Kersten, R.; Pruszynski, J. A.; Grahn, J. A.; Michaels, J. A.

https://doi.org/10.64898/2026.01.29.702435

背景：灵长类基底节是否能在奖赏条件下形成对节律性听觉模式的编码、该能力是否依赖纹状体回路，以及这一门控机制如何在神经层面运作，是节律神经科学的核心问题。

方法：猕猴在被动听觉节律模式任务中记录苍白球内侧部（GPi）单单位活动，并同时记录 S1、M1、PMd、SMA、preSMA、MGB 等区域；分三个实验比较试次末奖赏、每个音伴随奖赏以及奖赏停止后追踪是否持续。

结果：作者报告，仅试次末奖赏时 GPi 对节律模式反应极弱；改为每个音伴随奖赏后 GPi 出现清晰反应；奖赏停止后神经追踪仍持续，提示 GPi 编码由奖赏"门控"而非即时驱动。

价值：在非人灵长类中揭示基底节对节律学习的门控机制，连接奖励预测与听-运动耦合。

bioRxiv · 2026-06-12

Mice navigate scent trails using predictive policies

小鼠通过整合双侧嗅觉与短时记忆的预测策略导航气味路径

Jayakumar, S.; Rigolli, N.; Rahman, M. M.; Mathis, M. W.; Vergassola, M.; Mathis, A.; Murthy, V. N.

https://doi.org/10.1101/2025.08.27.672631

背景：陆生动物如何在自然环境中高效跟踪气味路径、其感知运动回路的计算结构如何，过去缺乏动态、非重复气味源下的闭环行为-神经记录。

方法：让小鼠在动态、非重复气味径跑步机上导航，结合单侧鼻孔堵塞、胼胝体断开的行为扰动、在体神经记录与贝叶斯计算模型，分析嗅-运动策略。

结果：作者报告，小鼠快速学会跟踪气味径；单或双鼻孔嗅探即可引发快速刻板运动反应；单侧鼻孔堵塞造成偏向，断开半球间通讯几乎完全破坏跟踪；行为超过反射水平，受近期气味几何记忆调制；贝叶斯模型能拟合小鼠结合双侧嗅觉与短时记忆的策略；早期嗅觉皮层被功能性扰动与神经记录指向为关键节点。

价值：把气味跟踪建模为预测性策略，为嗅觉感知运动回路提供行为-计算-神经回路的闭环证据。

暑期提升

编辑：BQ

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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