微眼跳(microsaccade,MS)和瞳孔反应(pupil response)是视觉系统中两种不自主的生理反应。尽管通常难以意识到这两种反应,但它们却对视觉产生重要影响。人类的大部分视觉信息是在注视过程中获取的,微眼跳是在注视中发生的不自主的小幅度眼跳。当微眼跳被抵消后,人类的视觉感知会由于视觉神经系统的适应而在极短的时间内变得模糊直至消失。微眼跳也在高精度的视觉加工中起到精确控制注视位置的作用。然而,为保持稳定和连续的视知觉,在微眼跳期间视觉敏感性及视觉通路的神经元反应会受到短暂的抑制。此外,作为视觉系统的光学结构之一,瞳孔根据光线的变化发生收缩或放大反应,以保持适量的光线进入眼内。同时,瞳孔大小的变化会影响视网膜成像质量,进而对视敏度产生影响。鉴于微眼跳和瞳孔反应在视觉加工中的重要作用,深入探究哪些因素会对其产生影响及影响的具体模式是视觉研究的重要课题。以往多数对微眼跳影响因素的研究集中于测量不同参数的视觉刺激对微眼跳的影响,但却很少涉及微眼跳在非视觉认知活动中的表现。同时,其它感觉通道的外部刺激及自发生理反应对微眼跳和瞳孔反应的影响也尚不明确。此外,通过总结微眼跳和瞳孔反应的相关文献,我们发现多种外部刺激及心理活动会同时引起微眼跳和瞳孔的反应的变化,但在不同的实验参数和不同的被试中难以精确分析微眼跳和瞳孔反应的关联。因此,我们开展了三个研究来探索这些问题,并在实验中同时记录被试的微眼跳和瞳孔反应。在第一部分中,我们研究了不同难度的认知计算对微眼跳和瞳孔反应的影响。实验发现:(1)微眼跳在认知计算过程中受到显著的抑制,且随着任务难度的提高,微眼跳被抑制的程度也随之增加;(2)瞳孔面积随任务难度的提高而增加,且在实验过程中瞳孔面积的最大值与被试的反应时有显著正相关;(3)对于不同难度的计算任务,微眼跳频率和瞳孔大小的变化在时间上具有较强的相关性,但变化趋势相反。在第二部分中,我们研究了自发性眨眼对微眼跳和瞳孔反应的影响,以及这些影响在视觉功能上的意义。实验发现:(1)在眨眼开始前约150 ms,微眼跳频率约降低到基线的50%。在眨眼结束后约250 ms内,微眼跳的频率、幅度和方向都发生较大幅度的变化,这些变化有助于矫正眨眼造成的注视误差;(2)眨眼会引起持续长达约2000 ms的瞳孔大小的变化。在持续约200 ms的小幅度放大后,瞳孔发生较大幅度的收缩,并在眨眼结束后约700 ms处达到最小值;(3)眨眼结束后约500-1000 ms内,视敏度显著提高,且视敏度的变化趋势与眨眼后瞳孔的变化高度相关。在第三部分中,我们主要研究了身体外周的触觉刺激对微眼跳频率和瞳孔反应的影响,并比较触觉刺激与视觉刺激引发的反应模式。实验发现:(1)在触觉刺激发生后,微眼跳频率急剧下降,并在触觉刺激呈现后约150 ms下降到最小值。通过对比触觉刺激和视觉刺激引发的微眼跳反应,我们发现触觉刺激和视觉刺激引发的微眼跳反应十分相似;(2)瞳孔在触觉刺激出现后约300 ms时发生明显的放大反应,而视觉刺激则在更晚的时间上引发大幅度的瞳孔收缩反应。通过上述研究可以发现,非视觉因素(认知计算和触觉刺激)会引发相似的微眼跳和瞳孔反应模式,即微眼跳频率降低和瞳孔放大。而与视觉有关的因素(眨眼和短暂视觉刺激)对微眼跳和瞳孔反应的影响较为复杂,取决于当前视觉加工的要求。