慕容淳

拍照時(shí)手不能抖，稍一抖動(dòng)拍出的照片馬上糊掉，但是即使你現(xiàn)在左右轉(zhuǎn)動(dòng)眼珠，眼前的字還是能看得清清楚楚，眼睛這個(gè)“攝像頭”為什么這么“防抖”呢？寫作業(yè)遇到難題，思考時(shí)隨手轉(zhuǎn)動(dòng)手上的筆，一不小心將筆甩了出去，順著眼睛看到的掉落方向去找，卻怎么也找不到，可是轉(zhuǎn)個(gè)身它卻出現(xiàn)在了與你看到的方向完全不同的地方，這又是為什么？原來，這都是因?yàn)榇竽X“騙”了眼睛！

超級(jí)防抖“攝像頭”

如果問你，是什么能讓你看到這個(gè)五彩繽紛的世界？你一定毫不猶豫地說是眼睛，其實(shí)這個(gè)答案只對(duì)了一半，因?yàn)橐曃飪H有眼睛是不夠的，大腦在這個(gè)過程中也有不可或缺的作用。

光線進(jìn)入我們的眼睛，最終會(huì)匯聚到視網(wǎng)膜上。在這里，光線將激活一個(gè)個(gè)感光細(xì)胞，各種不同顏色、形狀和大小的物體會(huì)在細(xì)胞中產(chǎn)生不同的電火花。這些電信號(hào)通過視神經(jīng)被傳送到大腦，在視覺皮層中被重組并“翻譯”成我們看到的影像。重組和翻譯的過程是完全由大腦完成的，所以在這個(gè)階段，大腦獲得了“欺騙”眼睛的機(jī)會(huì)。

當(dāng)我們的眼球移動(dòng)時(shí)，因?yàn)楣庋刂本€傳播的原因，眼球接收到的物體發(fā)出或反射的光線的角度和強(qiáng)弱都會(huì)發(fā)生變化，這也是為什么我們拍照時(shí)手一抖照片就會(huì)模糊的原因。但我們最終看到的物體卻幾乎不變，這顯然與光學(xué)知識(shí)不符，這是為什么？意大利比薩大學(xué)的眼科醫(yī)學(xué)教授波拉·賓達(dá)和瑪麗亞·莫龍認(rèn)為，這是大腦預(yù)測出了你將看到的東西并將它的影像“翻譯”了出來。

在賓達(dá)等人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，他們給獼猴展示了一些迅速移動(dòng)的物體，包括它們感興趣的食物香蕉等。這些物體的移動(dòng)速度是逐漸加快的，以訓(xùn)練獼猴的快速掃視能力。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員們用腦電圖儀跟蹤了一個(gè)完整的神經(jīng)元從視網(wǎng)膜向視覺皮層傳遞和接收電信號(hào)的過程，以此研究獼猴的視物過程。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)獼猴跟著物體的移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)眼球前，腦細(xì)胞就已經(jīng)接收到了由移動(dòng)的物體引起的電信號(hào)，也就是說，即使獼猴不跟著物體移動(dòng)眼球，它也已經(jīng)事先“看到”了這個(gè)移動(dòng)的物體。

那么，這些腦細(xì)胞是如何事先“看到”即將到來的物體的呢？答案是根據(jù)之前看到的景象。獼猴快速掃視了一眼物體后，頭腦中會(huì)先留下一個(gè)印象，之后再看到這個(gè)物體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相同的電信號(hào)，兩種電信號(hào)會(huì)融合成同一個(gè)圖像。這樣，即使這個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的，在大腦中的圖像也會(huì)自動(dòng)融合，因此我們能看見快速移動(dòng)的物體并且不會(huì)感到模糊。不過兩個(gè)電信號(hào)融合的時(shí)間是非常短暫的，根據(jù)賓達(dá)的研究結(jié)果，間隔時(shí)間在50-100毫秒內(nèi)的兩個(gè)相同刺激才能被大腦融合成同一個(gè)圖像，否則就會(huì)短暫地“大腦一片空白”。

在人類身上很可能也發(fā)生了這種情況，賓達(dá)認(rèn)為，在大腦向眼球發(fā)出轉(zhuǎn)動(dòng)的命令前，會(huì)先向“預(yù)視區(qū)”發(fā)出信號(hào)，這種信號(hào)會(huì)讓視網(wǎng)膜細(xì)胞根據(jù)之前看到的圖像“補(bǔ)齊”未看到的事物的圖像。換句話說，大腦會(huì)先用之前看到的圖像“占個(gè)位”，等到眼睛真正看到物體時(shí)，再“補(bǔ)上”真實(shí)的圖像。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)其實(shí)人類已經(jīng)運(yùn)用起來了。在我們還沒有flash（制作動(dòng)畫的軟件）技術(shù)時(shí)，插畫師會(huì)畫許許多多張非常相似的圖畫，然后在極短的時(shí)間里快速播放這些圖畫，這樣我們就看到圖畫上的事物好像“動(dòng)”了起來，這就是動(dòng)畫片的制作原理，它就是利用了我們大腦會(huì)將快速移動(dòng)的物體合二為一這個(gè)“漏洞”來欺騙了我們的眼睛。

消失不見的鋼筆

大腦的“欺騙”讓我們看清了移動(dòng)的物體，這確實(shí)給我們帶來了很大的好處，但有時(shí)候也會(huì)給我們錯(cuò)誤的信息，比如掉落在地上怎么也找不到的筆，就是大腦的“欺騙”帶來的副作用。

前文說過，大腦會(huì)將50-100毫秒內(nèi)的兩個(gè)相似圖像合二為一，這個(gè)時(shí)間已經(jīng)很短了吧？但是，比起一下子就消失的筆，這個(gè)時(shí)間還是太長了。為了維護(hù)自己的“權(quán)威”，指揮身體的其他部位做出反應(yīng)，大腦就自行對(duì)物體的運(yùn)行軌跡進(jìn)行了預(yù)測，然而，最終忙中出錯(cuò)了。

2016年，美國麻省理工學(xué)院的大腦神經(jīng)學(xué)家杰森·費(fèi)舍爾及其團(tuán)隊(duì)做了一系列讓大腦“預(yù)見”事物的實(shí)驗(yàn)，其中一項(xiàng)是這樣做的，研究人員給受試者觀察了排成一圈按先后順序依次閃爍的光點(diǎn)，并用腦電圖儀監(jiān)控他們的大腦活動(dòng)。在進(jìn)行了多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，受試者的大腦學(xué)會(huì)了對(duì)這些點(diǎn)的出現(xiàn)時(shí)間和順序進(jìn)行預(yù)測，即能在下一個(gè)點(diǎn)閃爍前就“預(yù)見”到它亮了起來，時(shí)間間隔僅為15毫秒左右。但是此時(shí)，研究者開始“玩弄”大腦，他們改變了光點(diǎn)閃爍的規(guī)則，突然中止了閃爍循環(huán)，光點(diǎn)不再亮起。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受試者仍然表示自己“看見”了其后幾個(gè)光點(diǎn)依次閃爍，然后光點(diǎn)才消失。

在另一項(xiàng)平行實(shí)驗(yàn)中，研究者將規(guī)則改變成更換光點(diǎn)的閃爍方向，即從順時(shí)針閃爍變成了逆時(shí)針。這一次，大腦仍然先執(zhí)行了錯(cuò)誤的預(yù)測，受試者“看到”了順時(shí)針方向閃爍的光點(diǎn)。很快，大腦意識(shí)到發(fā)生了錯(cuò)誤，它馬上改正了自己的認(rèn)知方式：直接抹去之前的預(yù)測信息，就好像它從來沒犯錯(cuò)一樣。受試者表示之前好像看到的光點(diǎn)完全消失了，新的光點(diǎn)開始順著逆時(shí)針方向亮了起來。

據(jù)此，我們可以推測，在尋找彈飛出去的鋼筆時(shí)，大腦也按照鋼筆消失之前的移動(dòng)方向預(yù)測了它彈到視野之外的運(yùn)動(dòng)軌跡，但因?yàn)闆]有后續(xù)信息，大腦無法判斷自己的預(yù)測是否有誤，因此我們就會(huì)認(rèn)為筆往之前大腦預(yù)測的方向飛了出去，直到我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況有所出入，才會(huì)恍然發(fā)現(xiàn)，原來大腦也不總是對(duì)的。

要看清這個(gè)世界，大腦和眼睛是缺一不可的，而且有些時(shí)候大腦還會(huì)善意地“欺騙”我們的眼睛，“預(yù)見”一些沒看清或沒看到的事物?？磥恚院笱垡娨膊灰欢閷?shí)了。