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SABER:空间注意力、脑部、延伸现实

人机交互 2026-03-27 v1

摘要

跟踪移动物体是许多日常任务中关键技能,如过马路、驾驶汽车或接球。注意力是支持物体跟踪的关键认知功能,但我们的理解几乎完全基于研究固定位置物体注意力的脑机制。多物体跟踪的理论也有限,因其主要基于行为数据,涉及二维平面上的物体跟踪。因此,支持目标对象即时跟踪的神经机制仍鲜为人知。为填补这一知识空白,我们开发了 SABER(Spatial Attention, Brain, Extended Reality),一个用于研究注意力对移动三维空间中物体行为和神经动态的新框架。32 名受试者完成了受虚拟现实(VR)游戏《刮剑》灵感启发的任务变体,使用虚拟刀剑击打静止和移动的、由颜色定义的目标球,同时记录了脑电活动(EEG)。我们首先表明,标准的单变量 EEG 指标——通常用于研究二维屏幕上固定物体的空间注意力——可有效推广至沉浸式 VR 环境,涉及静止和动态的三维刺激。随后,我们采用计算建模方法从振荡脑电活动中重建对静止和移动物体位置的注意力,证明了在三维空间中精确跟踪注意力的可行性。这些结果验证了 SABER 框架,为未来研究奠定了基础,这些研究不仅对于理解注意力在物理世界中的工作方式至关重要,也直接相关于开发更好的 VR 应用程序。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.24830,
  title  = {SABER: Spatial Attention, Brain, Extended Reality},
  author = {Tom Bullock and Emily Machniak and You-Jin Kim and Radha Kumaran and Justin Kasowski and Apurv Varshney and Julia Ram and Melissa M. Hernandez and Stina Johansson and Neil M. Dundon and Tobias Höllerer and Barry Giesbrecht},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.24830},
  year   = {2026}
}

备注

Conference Paper, 11 pages. Published at the 2026 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (IEEE VR)