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我们如何看到幻觉的形状


  壹科学家认为我们和动物之所以会看到幻觉,是因为大脑要盯着树丛后的掠食者或猎物,这可是一种生存关键能力! —— www.
  上图左侧的这个logo是1984年洛杉矶奥运的标志,里头包含一个红色、白色和蓝色的星形,不过其实白色的星形并不存在。同样的道理,像是右上方的USA Network的「S」或是右下方的家乐福商标里的「C」都是不存在的,但是我们也都「看到」了。其实这是因为当大脑看到零碎的部分画面,通常会自动把他组成一个完整的形状与画面。这也是我们在魔术表演时,看到「断头」的画面时格外惊奇(如下图),就是因为你真实所见到的画面,与你大脑自动组成的画面大相迳庭。
  美国范德彼尔大学(Vanderbilt University)心理系助理教授 Alexander Maier 所带领的研究团队便想对此问题深入了解,究竟哪个脑区负责这样的幻觉轮廓(illusory contours)?他们的研究发现,视觉皮质中的V4在我们看到不存在的幻觉轮廓时会大量活化。这个研究发表在《PNAS》上。
  过去有诸多研究指出,有许多种类的生物,包括猴子、猫、猫头鹰、金鱼,甚至蜜蜂都可以看到这样的幻觉轮廓。因此,科学家便认为会看到幻觉轮廓,是因为大脑要盯着树丛后的掠食者或猎物,这可是一种生存关键能力!
  虽然科学家一世纪之前就已经了发现幻觉轮廓,但在近三十年才有更深入的研究,揭露了大脑内部究竟是如何解译这些感觉的神经机制。
  在哺乳类动物中,视觉刺激从眼睛输入后会先传到枕叶的视觉皮质,目前视觉皮质中已经主要区分出五个区域,从 V1 到 V5 。
  V1是主要视觉区,接收眼睛传输过来的刺激,并根据刺激的主要属性分类,包含方向、颜色、空间位置…等等,并把这些资讯传往不同的两条途径,分别是往背侧的 dorsal pathway ,又称为「何处」路径(Where pathway),与腹侧的 ventral pathway ,也称为「什么」路径(What pathway)。
  「何处」路径从V1通过V2、V3往V5(称 middle temporal ),顾名思义,这条途径主要辨识物体的位置;而「什么」路径V1通过V2往V4,则主要辨识这是什么物体。
  过去实验结果显示,V4主要参与了物体辨识与视觉注意力,所以这个研究主要想探讨,当我们看到幻觉形状时,是不是与V4有关。
  首先,研究者先定位出恒河猴的视网膜与V4上对应的位置,接着让恒河猴盯着 Kanizsa 正方形看,并观察V4的活化情形。Kanizsa 正方形由四个3/4 圆组成(上图左),而正方形就是我们看到的幻觉影像。研究者发现,当恒河猴盯着 Kanizsa 正方形看时,中间的方形幻觉区域对应到V4的区域明显的活化了(下图上);但如果将这四个3/4圆缺口朝外放时(上图右),我们看中间的方形幻觉消失,而恒河猴对应到V4的区域则没有活化(下图下)。
  Maier 说: 「基本上,大脑扮演是一个侦查者的角色,他对环境中的刺激做反应,并做将这些刺激做组合与最佳的臆测。然而这些幻觉,就是大脑做出了错误结论的情况。」
  来源:Pansci, Jacky Hsieh(微信:心灵治愈课,zhiyu365)
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