导语
大脑并不会因为眼皮闭上就停止追踪眼睛的视线方向。阿姆斯特丹自由大学（Vrije Universiteit Amsterdam）的一个神经科学家团队已经证明，即使参与者闭上眼睛，甚至在睡眠期间，与凝视相关的活动仍然遍布整个大脑皮层和小脑。这一发现挑战了静息态fMRI研究中一个长期存在的假设，即从闭眼静止的人身上采集的信号基本上不受眼球运动污染，并表明凝视可能作为一种隐藏的行为维度，在很大程度上影响着我们对大脑内在活动的认知。
这项研究于7月16日以预印本形式发表在bioRxiv上，尚未经过同行评审。研究使用了一种基于MR的精细眼动追踪技术，在参与者闭眼静止（包括清醒和睡眠状态）时，从fMRI数据中重建凝视行为。结果显示，凝视与大脑的耦合程度比先前预想的更大、更广泛，遍及感觉区域、运动区域和联合区域。
研究发现
Zachary Nudelman和Matthias Nau采用了一种可扩展的眼动追踪方法，从静息态扫描中常规收集的同一fMRI信号推断凝视方向。由于眼球在MRI扫描仪的静态磁场中充当移动的偶极子，其方向变化会在原始数据中产生可测量的扰动。研究人员提取了这些凝视代理信号，并将其与全脑的BOLD（血氧水平依赖）活动进行了关联分析。
这种耦合是广泛的。凝视相关活动不仅出现在枕叶的经典视觉区域，还出现在额叶眼区、顶叶皮层、体感区域、运动皮层、扣带回以及小脑的大部分区域，其解剖分布远超通常归因于眼动控制的范围。特别是小脑显示出强烈的凝视依赖信号，这与它在协调包括眼球运动在内的精细运动输出中的作用一致。
至关重要的是，当参与者入睡后，这些模式在很大程度上仍然存在。虽然某些区域的耦合强度确实发生了变化（一些区域在睡眠期间表现出轻微的凝视-大脑相关性下降，而另一些区域保持稳定），但凝视依赖活动的整体架构保持不变。即使在缺乏视觉输入或意识知觉的情况下，大脑仍然表现出与推断出的眼睛位置相关的有组织活动。
凝视信号还影响了脑区间连接性的测量方式。当研究人员计算标准静息态功能连接性（脑区对之间的BOLD活动相关性）时，他们发现控制凝视变量会系统地改变结果。在考虑凝视因素后，功能连接性估计值发生了变化，在某些情况下变化显著，这表明眼球运动伪影并非随机分布的噪声，而是可以伪装成神经连接性的结构化信号。
为何重要
静息态fMRI是人类神经科学中使用最广泛的工具之一。研究人员扫描闭眼静止的参与者，并将由此产生的BOLD波动解释为大脑的内在功能架构（默认模式网络、突显网络、额顶控制网络等）。数以千计已发表研究背后的假设是，闭眼静息能够提供这些网络的相对纯净的测量，不受睁眼和运动时出现的大规模视觉和眼动瞬变现象的污染。
这项研究动摇了这一假设。如果凝视相关信号在闭眼静息和睡眠期间普遍存在，那么静息态fMRI所捕捉到的部分信号并非纯神经性的，而是反映了大脑在处理眼睛所注视的方向，即使是在黑暗中、甚至处于无意识状态时。对于意识本身的研究（通常依赖于比较清醒静息、睡眠和意识障碍中的大脑活动而言），未能考虑这一隐藏的凝视维度可能会混淆研究结果。
这些发现也打开了一扇新的大门。如果眼脑动力学在睡眠期间仍保持有序，那么凝视追踪可能成为窥探原本难以观察的意识状态的窗口。临床医生或许有一天能从凝视相关的大脑信号特征推断患者的意识水平，或者研究人员可以利用凝视代理在不干扰睡眠者的情况下追踪睡眠或麻醉深度。
局限性
作为预印本，这项研究尚未经过独立的同行评审验证。凝视重建方法虽然巧妙，但属于间接方法：它通过磁场扰动推断眼球位置，而非直接测量眼球运动。通过同步眼电图或暗室中基于视频的眼动追踪进行验证将增强该方法的可靠性。
睡眠数据来自午睡模式，而非完整的夜间睡眠研究。尚不清楚在浅睡眠期间观察到的凝视-大脑耦合是否会延伸到更深的NREM阶段或REM睡眠（快速眼球运动是其定义特征）。样本量有限，静息期间凝视模式的个体差异尚未得到充分描述。最后，由于凝视信号是从用于计算连接性的同一BOLD数据中提取的，循环分析（移除部分属于神经性的共享方差）的风险需要作者所承认的谨慎的统计控制。
要点总结
目光所至，大脑随之而动，即使闭眼入睡也是如此。这项研究表明，凝视依赖活动是闭眼静息期间fMRI信号中广泛存在且结构化的特征，它渗入功能连接性估计中，并跨越不同的意识状态持续存在。这些结果要求重新审视静息态方法，并表明我们所谓的内在脑活动可能部分源于大脑与其自身隐藏的凝视动力学之间的对话。
来源
Nudelman, Z., & Nau, M. (2026). Brain-wide gaze-dependent activity during eyes-closed rest and sleep. bioRxiv. https://doi.org/10.64898/2026.07.10.737751 （预印本，未经同行评审）
婷 翻译