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眼睛欺骗大脑的例子,为什么眼睛会欺骗大脑,眼睛欺骗大脑的例子

慕容淳拍照时手不能抖,稍一抖动拍出的照片马上糊掉,但是即使你现在左右转动眼珠,眼前的字还是能看得清清楚楚,眼睛这个“摄像头”为什么这么“防抖”呢?写作业遇到难题,思考时随手转动手上的笔,一不小心将笔甩了出去,顺着眼睛看到的掉落方向去找,却怎…

慕容淳

拍照的时候手不能抖,稍微抖一下拍出来的照片马上就糊了,但是即使现在左右翻白眼,前面的字还是能看得很清楚。为什么你眼睛的“相机”那么“抖”?写作业遇到问题,思考的时候把手中的笔转了一下,不小心扔了出去。我顺着眼睛下落的方向去找,却找不到。但是我一转身,它就出现在了和你看到的方向完全不同的地方。为什么?原来这都是因为大脑“骗”了眼睛!超级防抖“相机”

如果我问你,什么能让你看到这个五彩缤纷的世界?你必须毫不犹豫地说眼睛。其实这个答案只对了一半,因为仅仅用眼睛看东西是不够的,大脑在这个过程中也起着不可或缺的作用。

光线进入我们的眼睛,最终汇聚在视网膜上。在这里,光会激活感光细胞,不同颜色、形状、大小的物体会在细胞内产生不同的电火花。这些电信号通过视神经传输到大脑,在那里重新组合并“翻译”成我们看到的图像。而重组和翻译的过程完全由大脑完成,所以在这个阶段,大脑获得了“欺骗”眼睛的机会。

当我们的眼球运动时,由于光线是直线传播的,我们的眼球接收到的物体发出或反射的光线的角度和强度都会发生变化,这也是为什么我们拍照时,手一抖,照片就会模糊的原因。但是我们最后看到的几乎都是一样的,这显然与光学知识不符。为什么?意大利比萨大学的眼科教授保拉·宾达和玛利亚·莫伦认为,是大脑预测你将会看到什么,并“翻译”它的图像。

在宾达等人进行的实验中,他们向猕猴展示了一些快速移动的物体,包括香蕉,这是它们感兴趣的食物。逐渐加快这些物体的移动速度,来训练猕猴的快速扫描能力。在实验中,研究人员利用脑电图仪跟踪一个完整的神经元从视网膜向视觉皮层发送和接收电信号的过程,从而研究猕猴的视觉过程。研究人员发现,在猕猴随着物体的移动而移动眼球之前,脑细胞已经接收到了运动物体引起的电信号,也就是说,即使猕猴没有随着物体移动眼球,它也已经提前“看到”了运动物体。

那么,这些脑细胞是如何提前“看到”即将到来的物体的呢?答案是基于我之前看到的。猕猴对一个物体快速一瞥之后,首先会在脑海中留下印象,然后当它看到这个物体时,就会产生同样的电信号,两个电信号会合并成同一个图像。这样,即使物体在运动,大脑中的图像也会自动融合,所以我们可以看到快速运动的物体,而不会模糊。然而,两个电信号的融合时间非常短。根据宾达的研究结果,只有间隔50-100ms的两个相同的刺激才能被大脑融合成同一个图像,否则大脑会短时间“白空”。

这可能也发生在人类身上。宾达认为,在大脑发出转动眼球的命令之前,它会向“预览区”发送信号。这个信号会让视网膜细胞根据他们之前看到的图像“填充”他们没有看到的东西的图像。换句话说,大脑会用之前看到的图像“占一个位置”,然后在眼睛实际看到物体的时候“补”出真实的图像。

这个发现其实人类已经运用起来了。在我们还没有flash(制作动画的软件)技术时,插画师会画许许多多张非常相似的图画,然后在极短的时间里快速播放这些图画,这样我们就看到图画上的事物好像“动”了起来,这就是动画片的制作原理,它就是利用了我们大脑会将快速移动的物体合二为一这个“漏洞”来欺骗了我们的眼睛。

这个发现其实已经被人类利用了。在我们没有flash(动画软件)技术的时候,插画师会画出很多非常相似的画面,然后在极短的时间内快速播放出来,让我们看到画面上的东西好像“动了”。这就是制作漫画的原理,就是利用我们的大脑会把快速移动的物体合二为一的“漏洞”来欺骗我们的眼睛。

丢失的钢笔

大脑的“欺骗”让我们看清了运动的物体,这确实给我们带来了很大的好处,但有时也会给我们错误的信息。比如掉在地上,怎么也找不到的那支笔,就是大脑“欺骗”的副作用。

如前所述,大脑会在50-100毫秒内将两幅相似的图像结合起来。这时间短吗?但是,这个时间和一下子消失的笔相比,还是太长了。为了维护自己的“权威”并指挥身体其他部位做出反应,大脑对物体的运动轨迹做出了自己的预测。但是,最后忙坏了,犯了一个错误。

2016年,美国麻省理工学院的脑神经科学家杰森·费舍尔(Jason Fisher)和他的团队做了一系列实验,让大脑“预见”事物。其中一个干的。研究人员向受试者展示按圆圈顺序闪烁的光点,并用脑电图仪监测他们的大脑活动。经过反复实验,受试者的大脑学会了预测这些点的出现时间和顺序,即能够“预见”到下一个点会在它闪烁之前亮起,而且时间间隔只有15ms左右。然而,在这一点上,研究人员开始“玩弄”大脑。他们改变了眨眼的规则,突然停止了眨眼周期,闪烁的灯也不再亮了。结果受试者还是说他们“看到”了几个光点依次闪烁,然后光点就消失了。

在另一个平行实验中,研究人员改变规则,改变光点的闪烁方向,即从顺时针闪烁变为逆时针闪烁。这一次,大脑仍然先执行了错误的预测,受试者“看到”了顺时针闪烁的光。很快,大脑意识到出了问题,它立刻纠正了自己的认知方式:直接把之前的预测信息抹掉,就像从来没有犯过错误一样。受试者表示,他们之前看到的光点似乎完全消失了,新的光点开始逆时针点亮。

据此我们可以推测,在寻找飞出的钢笔时,大脑也根据钢笔消失前的运动方向预测了它在视野之外的轨迹。但是因为没有后续信息,大脑无法判断自己的预测是否错误,所以我们会认为笔是按照之前大脑预测的方向飞出去的。直到发现实际情况不一样,才恍然大悟,原来大脑并不总是对的。

要看清这个世界,大脑和眼睛缺一不可,有时大脑会善意地“欺骗”我们的眼睛,并“预见”我们看不到或看不到的东西。看来眼见不一定为实。

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