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我们预测移动对象的目的地的能力非常有用。例如，预测几秒钟内一块飞石将在何处，可以让我们避开它的路径，以避免可怕的头痛。追踪运动物体并预测其轨迹的能力显然会使任何试图在复杂环境中生存的动物受益，但其他动物也有这种技能吗？许多狗主人对他们宠物的抓球能力非常熟悉，但直到最近，还没有科学证据表明狗实际上可以用眼睛跟踪物体并预测其目的地。
事实上，狗可能非常适合处理物体的运动并预测其目的地。与人眼相比，狗眼的杆状细胞比例较高，对运动敏感。证据还表明，狗处理时间信息的速度比人类快。最近，Christoph Völter、Sabrina Karl和Ludwig Huber开始研究狗是否像人类一样表现出运动跟踪和前瞻性行为。独特的是，他们使用眼睛跟踪技术专门检查狗是否能准确跟踪移动中的飞盘并预测其目的地。
实验室里的眼球跟踪犬
在实验中，Christoph Völter和他的同事测试了宠物狗，主要是边境牧羊犬，但也有一些混合品种和一只澳大利亚牧羊犬。对于每只狗，EyeLink 1000跟踪其眼球运动，同时观看两个人在白色背景下来回投掷飞盘10次的视频。下图中，上图显示了一只狗在进行眼球追踪时，头舒适地靠在下巴托上观看视频。下图是视频截图，其中一只狗的凝视被叠加为紫色点。
如果狗能预测飞盘的位置，你就需要一段时间来学习飞盘的运动模式。然后，当狗的目光落在飞盘前的接球手（目的地）上时，期待就会开始。然而，自然刺激物含有丰富的其他信息。如果狗的目光向前跳跃，接球手的动作可能会抓住狗的目光，并将其拖到移动的飞盘之前。为了排除这种解释，实验者在视频中定期冻结一个人的动作。下面的视频显示了9秒钟的试用。你可以看到，当飞盘飞向左右两侧的人接球时，他们都被冻住了两次。在这些情况下，捕手没有动作将狗的视线从飞盘上移开。
狗和追踪
实验结果表明，狗实际上可以跟踪运动物体。在下面的时间序列图中，浅灰色阴影表示个体的位置，而深灰色条表示个体何时冻结。飞盘运动（红线）和狗的凝视（黑线；请注意，灰色虚线表示每只狗的数据，而黑色虚线表示中间组数据）之间有明显的重叠。事实上，飞盘运动解释了狗的大量水平眼球运动。请记住，实验者无法指示狗跟随飞盘的运动。相反，狗会自动固定飞盘并跟踪其来回运动。
狗与预测
有没有证据表明，狗在学习了飞盘的模式后，可以预测飞盘的目的地？为了确定这一点，实验人员检查了每只狗第一次看捕手和捕手第一次接触飞盘之间的时间差（即“看捕手的延迟”）。正值表示接球手先接住飞盘，然后狗扫了一眼接球手。负值表示相反。事实上，在飞盘到达之前，这些狗都瞥了捕手一眼。换言之，这些狗预测到了飞盘的位置。
在下图中，水平虚线显示了飞盘与接球手接触之前的时间点。点是单独的数据点，表示观察捕手的延迟时间是投掷次数（2-10）的函数，而带周围灰色阴影的黑线是适合这些数据点的模型（置信区间为95%）。该模型显示，在最初的几次试验中，捕手在狗的目光落在捕手身上之前就抓住了飞盘。然而，这在后来的试验中发生了转变。狗们瞥了一眼捕手，以为飞盘会在它真正被抓到之前被抓到。冻结捕集器对这些结果没有影响。
狗和不可预测的事件
为了进一步描述狗的运动跟踪能力，沃尔特和他的同事研究了令人惊讶的运动事件的影响。对于此观看序列（下面的视频），飞盘的来回运动暂停，飞盘反转方向。即使在这种不太可预测的环境中，飞盘运动也解释了大部分狗的水平眼球运动，但程度低于第一次实验。对于冻结和倒带事件，前两个冻结序列似乎吸引了狗的注意力。然而，对于两只狗来说，当视频第一次冻结时，它们的目光会转移到下一个播放器上。此外，在飞盘有规律的向前运动后，狗看接球手的速度比意外的向后运动快。因此，即使在这种不可预测的环境中，一些狗也不仅仅是在跟踪运动，而是在预测运动。
推动科学向前发展
人类目标跟踪能力已得到充分证明。这甚至是一个发展里程碑。克里斯托夫 Christoph Völter、Sabrina Karl 和 Ludwig Huber 的这项研究结果将运动跟踪扩展到了狗身上，表明狗实际上可以跟踪空中快速移动的圆盘，在看到它在捕手之间来回几次后预测它的目的地，并对这一序列中令人惊讶的事件作出反应。除了提供可靠的研究来支持狗表现出前瞻性行为的概念外，本研究还提供了新的思路，通过对狗使用新的运动眼球跟踪范式来扩展比较文献。
“展示狗的前瞻性，为我们研究狗如何处理有关其身体和社会环境的信息提供了一个令人兴奋的新途径。”
Dr. Christoph Völter
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