猴子也會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)？沒(méi)錯(cuò)！

結(jié)合心理物理實(shí)驗(yàn)和腦功能核磁成像技術(shù)，2019年02月19日凌晨，《神經(jīng)科學(xué)期刊》雜志在線發(fā)表了科學(xué)家（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中科院靈長(zhǎng)類神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室視知覺(jué)腦機(jī)制研究組）一項(xiàng)研究成果。論文首次揭示了獼猴和人一樣，也能感知到Pinna運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)（意大利一位視覺(jué)科學(xué)科學(xué)家設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)的一種視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)）。

什么是視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)？

我們常說(shuō)眼見(jiàn)為實(shí)，可是，有些時(shí)候未必如此。

不信，看看下面這張圖。

一眼望過(guò)去，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生這樣的印象：

被黃色線條包圍的部分的顏色，要比周圍白紙的顏色更黃一些。

實(shí)際上，二者的顏色是相同滴。

怎么樣，一不小心，大腦被眼睛“戲弄”了吧。

不服？接著看看下面這張圖。

當(dāng)我們注視圖片中心黑點(diǎn)，頭部靠近（或遠(yuǎn)離）屏幕

↑pinna旋轉(zhuǎn)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)圖

會(huì)不會(huì)很明顯地感受到：兩個(gè)圓環(huán)在分別以逆時(shí)針和順時(shí)針（或順時(shí)針和逆時(shí)針）方向旋轉(zhuǎn)？

事實(shí)上圓環(huán)并沒(méi)有任何物理移動(dòng)。

難道是我們的眼睛出問(wèn)題了？

不必?fù)?dān)憂。這就是科學(xué)家們常說(shuō)的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)。對(duì)于大腦來(lái)說(shuō)，這是一種真實(shí)的感知覺(jué)，它反映的是人視網(wǎng)膜物理（光）輸入和大腦視皮層感知之間的不一致，是人類大腦通過(guò)復(fù)雜的腦區(qū)之間的相互作用和海量神經(jīng)計(jì)算而產(chǎn)生的。

厲害了，我的眼球

進(jìn)一步了解視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)之前，不妨認(rèn)識(shí)下心靈的窗戶——我們的眼睛。

如下圖所示，我們的視覺(jué)系統(tǒng)由暴露在外的眼球，視神經(jīng)和視覺(jué)皮層所組成。

眼睛是外部圖像進(jìn)入視覺(jué)系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，光學(xué)信號(hào)在視網(wǎng)膜上被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)視神經(jīng)傳入視皮層的神經(jīng)元海洋之中。

我們的眼球是一部全自動(dòng)聚焦成像圖像采集系統(tǒng)，在性能上超越目前世界上任何一部數(shù)碼相機(jī)！（厲害了，我的眼球）

眼球上即使很小的損傷都會(huì)引起嚴(yán)重的視力問(wèn)題，最普遍的就是近視眼、老花眼。還有些類似錯(cuò)覺(jué)感覺(jué)的疾病，如“色盲”或者“色弱”。這些病理性的異常都會(huì)對(duì)患者的正常生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

上面的這些錯(cuò)覺(jué)圖形，一開(kāi)始是視力正常的人們所設(shè)計(jì)出來(lái)的，后來(lái)由于大家覺(jué)得這些圖形輕而易舉的就欺騙了人們的眼睛而引起廣泛興趣，并不斷傳播開(kāi)來(lái)。

從統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上講，我們的眼睛是正常的。人們的主觀感覺(jué)與圖形的物理參數(shù)不匹配的現(xiàn)象，即視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)。

光流運(yùn)動(dòng)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)，包括旋轉(zhuǎn)錯(cuò)覺(jué)、收縮和擴(kuò)張錯(cuò)覺(jué)以及螺旋運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)。

結(jié)合心理物理實(shí)驗(yàn)和腦功能核磁成像技術(shù)，我科學(xué)家的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)編碼真實(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大腦內(nèi)顳上區(qū)神經(jīng)元也能夠編碼相對(duì)應(yīng)的錯(cuò)覺(jué)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，揭示了真實(shí)光流運(yùn)動(dòng)向錯(cuò)覺(jué)光流運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的腦神經(jīng)生理機(jī)制，為解開(kāi)Pinna錯(cuò)覺(jué)之謎打開(kāi)了一扇窗。

大腦的bug？

既然如此，會(huì)不會(huì)是大腦的bug？

很遺憾，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的解釋。

中科院神經(jīng)所博士后尹家鵬說(shuō)，我們已知外部世界的圖像通過(guò)眼睛的折光系統(tǒng)投射到視網(wǎng)膜上，這一步驟是十分忠實(shí)于光學(xué)原理的。

但是，當(dāng)外部圖像在視網(wǎng)膜上被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并進(jìn)入大腦之后，皮層對(duì)于圖像信息進(jìn)行了進(jìn)一步的解讀。這種解讀模式，在經(jīng)過(guò)了億萬(wàn)年的進(jìn)化之后，必然是以一種最接地氣、最懂這個(gè)世界的方式進(jìn)行的。

比如，由于紅綠拮抗神經(jīng)元的存在，導(dǎo)致紅花襯托在綠葉上面格外鮮艷、紅橙色的果實(shí)在自然界中占據(jù)大多數(shù)；

由于我們的大腦會(huì)存在填補(bǔ)效應(yīng)，一個(gè)人的身體被遮擋住了一部分，我們并不會(huì)認(rèn)為這個(gè)人的身體少了一塊；

由于大腦中存在專門負(fù)責(zé)面部識(shí)別的腦區(qū)，人們對(duì)于臉部識(shí)別更加敏感......

自然界中的圖像，由于受太陽(yáng)照射、重力、水流、氣流等因素的影響，總是以一種特定的形態(tài)存在，這也將視覺(jué)系統(tǒng)塑造成了擅長(zhǎng)于處理這類視覺(jué)圖形。

而錯(cuò)覺(jué)圖形都是人們通過(guò)精心構(gòu)思設(shè)計(jì)出來(lái)的，在自然界中幾乎很少存在這樣的圖案。而我們的視覺(jué)系統(tǒng)作為一種進(jìn)化的產(chǎn)物，初次遇到這樣的圖形會(huì)用它固有的方式去理解，就會(huì)出現(xiàn)類似“理解偏差”的現(xiàn)象。

“這是我們的大腦對(duì)于圖像的一種固有信息提取方式在遇到新情況下的體現(xiàn)，也可以理解成為一種大腦進(jìn)化不夠完美而出現(xiàn)的bug?！币淫i表示。

俗話說(shuō)，既來(lái)之則安之。視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象是否能為我所用呢？

答案是：當(dāng)然可以！

比如，一個(gè)人的身材比較胖，他可以穿豎條紋的衣服來(lái)使自己顯得更瘦一些；

一些室內(nèi)設(shè)計(jì)師運(yùn)用錯(cuò)覺(jué)效應(yīng)和空間透視等原理將室內(nèi)設(shè)計(jì)的更加具有空間感；

還有一些藝術(shù)家使用大量的錯(cuò)覺(jué)輪廓圖形來(lái)使自己的作品更加具有視覺(jué)沖擊力。

你記住了嗎？