目标运动追踪中视觉信息和语义信息的整合加工是认知心理学研究的热点。在追踪运动物体的过程中,我们需要抽取其形状、大小和部件等结构信息,以及随时间推移物体位置变化的速度信息,然后再将这些视觉信息与长时记忆中存储的“有关物体结构和运动的”概念语义信息匹配起来,还有可能提取一些相关的功能特征,最后通达其名称、预测其位置。已有的研究分别系统考察了概念语义和视觉信息加工对视觉运动追踪中时空预测的作用机制,至于概念语义和视觉信息加工之间的交互作用很少受到关注。近期一些文章同时考察了概念语义和视觉信息对运动追踪行为(行为反应和眼动模式)的影响,但由于研究方法存在一些差异,如,视觉追踪目标的概念范畴不同、分析的指标不同、对材料物理属性的控制方式不同,导致目前的研究结果不尽相同。因此,当前研究采用“时间遮挡范式”,以基本概念范畴(生物—非生物)中的典型运动实例作为刺激材料,综合行为实验、眼动分析及脑成像等技术指标,系统探讨视觉运动追踪中视觉信息和概念语义信息加工的相互作用。研究一通过同时控制运动速度和目标—背景的语义相关程度,考察了视觉运动追踪中运动信息和背景语义的相互作用。结果表明,视觉引导的目标运动追踪受运动速度的影响,不受背景语义的影响；而在记忆引导的目标运动追踪中,背景与目标语义越相关,对追踪快速运动目标的干扰效应越大。研究二通过同时控制目标的语义范畴和整体—局部速度的一致性,系统考察了视觉运动追踪中运动信息和目标语义的相互作用。结果表明,视觉引导和记忆引导的生物运动追踪比非生物运动追踪更大程度上依赖于局部运动信息加工。研究三通过同时控制目标的语义范畴和整体—局部形状的一致性,系统考察了视觉运动追踪中形状信息和目标语义的相互作用。结果表明,视觉引导的生物运动追踪比非生物运动追踪更大程度上依赖于整体形状信息加工,而记忆引导的生物运动追踪不受整体形状信息加工的影响。此外,在神经活动层面,颞上区和额上区是维持视觉引导的目标运动追踪的关键脑区,扣带、海马和丘脑对于维持记忆引导的目标运动追踪至关重要,丘脑是表征整体—局部结构不一致物体运动的重要脑区。此外,小脑的精确计时功能对于生物运动信息加工十分重要。这些结果说明,在视觉追踪运动物体的过程中,个体必须参考生物—非生物范畴内相关的语义知识来估计目标的空间位置或碰撞时间。视觉信息和语义信息的整合是一个复杂的神经过程,对这一过程的探讨涉及到心理学、认知神经科学、医学和人工智能等研究领域。研究成果可以帮助人们认识运动物体识别的本质,丰富认知心理学、认知神经科学以及医学的基本理论。