ランダムな背景ノイズの重複からのモーションエネルギーの統合は、首尾一貫した動きの刺激の知覚速度を高めます

視覚運動の認識は、視覚的なコンテキストに大きく影響を受ける可能性があります。視覚システムが運動速度をどのように表すかについての洞察を得るために、正味方向に動いていなかった背景刺激が中心刺激の知覚速度にどのように影響したかを調査しました。視覚刺激は、2つの重複するランダムドットパターンでした。中心刺激は固定方向に首尾一貫して動きましたが、背景刺激はランダムに動きました。バックグラウンドにモーションノイズが含まれている場合、人間の被験者は中心刺激の速度をその検証速度よりも大幅に高速であると認識していることがわかりました。興味深いことに、知覚された速度は、背景のノイズレベルに合わせて調整されました。中心刺激の速度が低い場合、背景のモーションノイズが低いときに最高の知覚速度に達しました。中心速度が増加すると、徐々に高いバックグラウンドノイズレベルでピーク認識速度に達しました。速度過大評価の効果は、中心刺激が背景と重複するために必要でした。特定の範囲内のバックグラウンドサイズを増やすと効果が向上し、空間統合が示唆されました。中心刺激とバックグラウンド刺激が異なる色を持っている場合、または異なる深さに配置された場合、速度過剰過大評価は大幅に減少または廃止されました。中心と背景の刺激が知覚的に分離可能である場合、速度過剰過大評価は、中心と背景刺激の間の知覚的な類似性と相関していました。これらの結果は、ランダムモーションノイズからのモーションエネルギーの統合が速度知覚に大きな影響を与えることを示唆しています。私たちの調査結果は、速度知覚の神経基盤に関するモデルに新しい制約をもたらしました。

The perception of visual motion can be profoundly influenced by visual context. To gain insight into how the visual system represents motion speed, we investigated how a background stimulus that did not move in a net direction influenced the perceived speed of a center stimulus. Visual stimuli were two overlapping random-dot patterns. The center stimulus moved coherently in a fixed direction, whereas the background stimulus moved randomly. We found that human subjects perceived the speed of the center stimulus to be significantly faster than its veridical speed when the background contained motion noise. Interestingly, the perceived speed was tuned to the noise level of the background. When the speed of the center stimulus was low, the highest perceived speed was reached when the background had a low level of motion noise. As the center speed increased, the peak perceived speed was reached at a progressively higher background noise level. The effect of speed overestimation required the center stimulus to overlap with the background. Increasing the background size within a certain range enhanced the effect, suggesting spatial integration. The speed overestimation was significantly reduced or abolished when the center stimulus and the background stimulus had different colors, or when they were placed at different depths. When the center- and background-stimuli were perceptually separable, speed overestimation was correlated with perceptual similarity between the center- and background-stimuli. These results suggest that integration of motion energy from random motion noise has a significant impact on speed perception. Our findings put new constraints on models regarding the neural basis of speed perception.