以下節自 SR Research's Blog - 狗的眼動追蹤並預測飛盤的目的地

狗的眼動追蹤並預測飛盤的目的地 

我們預測移動物體目的地的能力可以非常有用。例如，預測一塊飛來的石頭幾秒鐘後會在哪裡，或許能讓我們避開它的路徑，避免一場可怕的頭痛傷害。追蹤移動物體並預測其軌跡的能力，對於任何試圖在複雜環境中生存的動物來說，無疑都有很大的助益——但其他動物也擁有這種技能嗎？許多狗主人都對自家寵物接球的本領非常熟悉，但直到最近，科學界才有證據顯示狗確實能用眼睛追蹤物體並預測其目的地。

事實上，狗可能非常擅長處理物體的運動並預測其目的地。與人類的眼睛相比，狗的眼睛擁有較高比例的桿細胞（rod cell），而桿細胞對動作非常敏感。證據還顯示，狗處理時間資訊的速度比人類更快。最近，Christoph Völter、Sabrina Karl 和 Ludwig Huber著手研究狗是否像人類一樣表現出運動追蹤（motion tracking）和預期性注視行為（anticipatory-looking behavior）。特別的是，他們使用了眼動追蹤技術，專門研究狗是否能夠準確地追蹤移動的飛盤並預測其目的地。

在實驗室裡進行狗的眼動追蹤

在這項實驗中，Christoph Völter 和他的同事測試了家犬，大部分是邊境牧羊犬，但也有一些混血犬和一隻澳洲牧羊犬。每隻狗都使用 EyeLink 1000 plus 眼動儀系統追蹤它們的眼球運動，同時觀看一段影片，影片中兩個人在白色背景下來回拋接飛盤 10 次。下圖中，上方圖片顯示的是，在眼動追蹤過程中，一隻狗舒服地將頭靠在下巴架上，一邊觀看影片。下方圖片是影片截圖，上面疊加了狗的凝視點，以紫色圓點呈現。

如果狗狗可以預測飛盤的位置，那麼你可以預期它會花一段時間來學習飛盤的運動模式。隨後，預測能力可能會開始發揮作用，此能力會讓狗的目光在飛盤到達之前就先落在接飛盤者（目的地）上。然而，自然的刺激通常也富含著其他訊息。如果狗的目光提前跳開，這有可能是因為接飛盤者的手部動作吸引了狗的注意，並將其目光拉到移動的飛盤之前。為了排除這種解釋，實驗人員會定期暫停影片中某個人的動作。下面的影片展示了一個 9 秒的試驗。你可以看到，當飛盤朝接飛盤者飛去時，左邊和右邊的人都暫停了兩次。在這些情況下，接飛盤者沒有任何動作可以來吸引狗的目光，使其目光從飛盤上移開。

狗與追蹤

實驗結果表示，狗確實能夠追蹤移動的物體。在下面的時間序列圖表中，淺灰色陰影代表個體的位置，而深灰色長條則代表個體靜止的時間。飛盤運動（紅線）與狗的注視（黑線；注意，虛線灰色線代表每隻狗的數據，而黑線代表群體的中位數數據）之間存在明顯的重疊。事實上，飛盤運動解釋了狗狗水平眼動狀態的大部分變化。請記得，實驗者並沒有給狗任何指示去追蹤飛盤的運動。然而，狗會自動去注視飛盤並追蹤其來回的運動。

狗與預測

是否有證據顯示，狗在學習了飛盤的運動模式後，能夠去預測飛盤的目的地呢？為了證實這一點，實驗人員檢查了每隻狗第一次看接飛盤者和接飛盤者第一次接觸飛盤之間的時間差（即「注視接飛盤者的延遲時間」）。正值表示接飛盤者先接住飛盤，然後狗才看向接飛盤者。負值則表示相反。實驗結果顯示，狗確實在飛盤到達之前就先看向了接飛盤者。換句話說，狗預測了飛盤的落點。

在下面的圖表中，水平虛線表示飛盤接觸到接飛盤者之前的時間點。點是表示每次試驗中，狗注視接飛盤者的延遲時間，並按擲飛盤的次數（2-10次）來表示，而周圍帶有灰色陰影的黑線是與這些數據點對應的模型（為 95% 信賴區間）。模型顯示，在最初的幾次試驗中，接飛盤者接住飛盤的時間早於狗的視線落在接飛盤者的身上。然而，在之後的試驗中，情況發生了變化。狗狗們在飛盤實際被接住之前，就已經預測並看了一眼接飛盤者。即使將接飛盤者的動作暫停，也不會影響這些結果。

狗與無法預測之事件

為了進一步了解狗的運動追蹤能力，Völter 和他的同事研究了狗對「出乎意料的運動事件」的反應。在這段觀看影片（如下方影片所示）中，飛盤的來回運動暫停，接著飛盤會突然改變方向。即使在這種不穩定、難以預測的環境中，飛盤運動也能解釋狗大部分的水平眼球運動，但解釋程度比起第一項實驗而言稍弱。對於暫停和倒帶事件，前兩個暫停順序似乎吸引了狗的注意。然而，對於其中兩隻狗來說，當影片第一次暫停時，它們的目光已超前移向了下一位擲盤者。此外，當飛盤以平常規律的方向移動時，狗看向接飛盤者的速度會比飛盤倒退時還要快。因此，即使在這種不可預測的環境中，有些狗不僅僅只是單純地追蹤運動軌跡，而是在預測它。

推動科學向前邁進

人類的物體追蹤能力已被充分證實，堪稱發展史上的里程碑。 Christoph Völter、Sabrina Karl 和 Ludwig Huber 的這項研究成果將運動追蹤擴展到了狗的身上，研究結果顯示，狗確實能追蹤空中快速移動的飛盤，在目睹飛盤於玩飛盤者之間來回幾次之後，可以預測其落點，並對過程中出現的突發事件作出反應。除了提供明確的實驗依據來支持狗具有預測性注視行為的觀點外，這項研究還提出了新的思維，透過使用新的運動眼動追蹤典範來拓展比較心理學的研究視野。

「證明狗會進行預測性注視，為我們開啟了一條令人振奮的新途徑，來研究狗是如何處理與其身體和社會環境有關的資訊。」

Dr. Christoph Völter