今天讀書會由我報告，選了一篇 review paper，講 「注視方向（Gaze direction）」如何透露無脊椎動物的認知過程。
What gaze direction can tell us about cognitive processes in invertebrates？https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X20321719?fbclid=IwAR0nBYHcief30u0w_nUta_4jSiTulpmbFV-87rqaIfSBQgQpP-lYa5uW1dw
文章內容很雜，集結很多關於視覺的研究結果，分別論述人類跟非人類的研究，非人主要於無脊椎動物，且因研究團隊主力在「跳蛛 ( Jumping spiders )」，所以此類物種的研究跟展望相關論述更佔多數。
關於人類注視方向的研究行之有年，透過眼動儀追蹤我們究竟在看什麼，或是以電極測量眼周肌肉神經電生理能得知眼睛方向，近期發展出便於移動的儀器更讓受試者得以靈活移動。
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面對環境多變的生活，動物需要擷取所需資訊，並且避開無用的刺激干擾，對視覺動物來說眼睛注視方向即為注意力方向。
而關於視覺注意力的研究分成兩個處理過程
- Bottom-up：純粹跟環境刺激特質相關
- Top-down：與觀察者的目標相關，被認為是高階認知的表現
兩者間或互有相關，或互相抵制，在不同研究面向都會出現
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所以，注視方向有什麼研究方向呢？
作者提出四個：
- 物體辨識 ( Object recognition)：
動物能否將物體放入正確的分類，這跟刺激的性質、周遭環境跟預期心理相關。到目前為止的研究主要於 bottom-up，但一篇關於胡蜂 ( P. fuscatus ) 則是少數在 Top-down 程序上的研究，那篇文章表明這種胡蜂能夠辨識同物種的臉。
《Specialized Face Learning Is Associated with Individual Recognition in Paper Wasps》
https://science.sciencemag.org/content/334/6060/1272 - 視覺搜索 ( Visual research )：
找到跟背景不同的目標對動物來說很重要，例如找到躲起來的獵物。目標顯著程度、物種生態習性差異跟內心目標等都會影響到搜索速度，想加高效率，避開可忽略資訊是一個不錯的方法，有些動物內建辨識標準，bumblebee 更能學會哪些訊息可以不被在意。
烏賊模仿水草：
https://www.npr.org/sections/krulwich/2011/10/13/141323332/don-t-mind-me-i-m-not-here-cuttlefish-camouflage?fbclid=IwAR39NoFNCdoorSNiMJ6FKrbI4KsRDG3KhH-hsWtiijqrYbMBZH1hYaCZr70 - 學習 ( Learning )：
記住自己或別人的經驗有助於避免再犯相同錯誤，關於視覺的學習也有四個面向，分別是關聯性學習、操作制約、觀察性學習，跟記得自己行為的後果。注視方向可以透露訓練當時動物究竟學會什麼，或許跟我們所認知的大不相同，再者，觀察性學習是一種社會性學習 ( Social learning )，透過別人經驗得知行為後果，且不是任何物種都具這個能力，因此做為一個研究方向，gaze direction或許能告訴我們，兩類物種們之間的能力差別，是否和他們注意力重點不同有關？之前分享過，跟章魚視覺學習有關的研究
《Octopus vulgaris Uses Visual Information to Determine the Location of Its Arm》
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982211001084?via%3Dihub&fbclid=IwAR3oePieuSGTSyuLo76lG8vDAIYX5k6krJDCGwTXCEX-cMBQS6L7fW2sNGU - 遷移 ( Navigation )：
不管安排行程，或是回家，都需要記得路上有什麼路標，或是身處該地的感覺，才能判斷自己要往何方，這種時候就需要視覺記憶，例如記得家門口有幾棵樹。迷宮測試做為很好檢驗方法，在很多動物上施行過，包含我們的頭足類朋友，研究發現章魚跟烏賊可以透過路標辨識迷宮的出口在哪邊。
《Octopuses (Octopus bimaculoides) and cuttlefishes (Sepia pharaonis, S. officinalis) can conditionally discriminate》
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17437139/
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在這些研究中最有趣的莫過於，就算是親緣關係很近的物種，也可能因為生態習性差異導致注視重點有所差異，例如廣食性的物種會花相對較多時間進行 Visual research，因為對他們來說是「可用」的刺激實在太多了。
除此之外，其他感官資訊也會影響視覺注意力方向，
譬如聞到花香能讓我們更快找到花的位置。
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總而言之，這篇文章給研究無脊椎動物認知行為提供了一個新觀點若是未來有任何神經、行為上無法解釋或操作的研究，不妨參考一下注視方向（Gaze direction）吧！
文末提到 虛擬實境 ( Virtual reality, VR) ，可能是未來研究這類議題時的良好工具。
感覺真有趣！
