@ 2019.03.02 , 14:00

简单的视觉错觉会引起大脑的延迟

Pinna-Brelstaff错觉(平纳错觉)很有意思。同样形状的、带有阴影效果的图形围成同心圆圈。当进行远近移动时,圆圈似乎会旋转、扩大或缩小。我们知道,是阴影效果在和我们大脑的运动感知“开玩笑”,其实图像本身并没有动,像这种被眼睛欺骗的例子还有很多。

现在,科学家们分别对人脑和猴脑进行研究,试图找出当我们被眼睛所欺骗时,大脑中到底发生了什么。研究人员在论文中谈到:“从客观现实,到幻觉中的图像的旋转、扩大和缩小,这中间的神经基础还是未知的。对感官和现实之间的不匹配的情况的研究,能够帮助我们更好的理解大脑视觉的构造原理。”

去年,中国科学院的研究人员们通过机能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)对42位参与者的大脑在不同情况下产生的幻觉进行了观察,然而,fMRI也是存在局限性的,它无法发现内在的神经机制。因此,研究人员将研究对象改为雄性猕猴(male rhesus macaque),将电极植入它们的大脑以便更好的进行分析。

首先,研究人员需要确定这些猕猴能够感知到幻觉。他们找了九名志愿者及两只猕猴去看会产生幻觉的场景,并记录下眼球的活动,也就是目光在注视点之间快速短暂的扫视,来观察其对运动知觉的反应。人类将幻觉影响进行了量化,比如,旋转是顺时针还是逆时针,及图像的远近移动是否造成了图像的扩大或缩小。猴子和人类都有“扫视”的眼部活动,这说明猴子很可能也能感受到同人类一样的错觉。

下一步是记录下大脑的活动。向大脑中植入电极的猴子出示了会产生幻觉的图像和真实的动画,猴子们并不知道哪个是哪个,它们只是被训练能够指出旋转的方向和大小是否有变化。研究人员发现,幻觉会和真实的动画一样对大脑的同一部分产生刺激,这说明大脑用相同的神经元处理幻象和真实动作。

但也有一个不同点:神经元处理幻象的时间要比真实动画长15毫秒。目前还不确定造成这个延迟的原因,但是研究人员相信,大脑可能是用这15毫秒在区分真实与幻象。换句话就是,大脑也觉得幻象有点儿可疑,需要多花点儿时间来想想(结果还是想错了……)

人类和猴子似乎以同样的方式感知到Pinna-Brelstaff幻觉,都是在大脑的同一部位进行处理,猴子的大脑在处理幻象时也会有15毫秒的延迟。虽然看上去人脑和猴子的大脑没什么区别,但也还需要再进行确认,还有就那奇怪的滞后到底是因为什么。

研究发表在Journal of Neuroscience上。

本文译自 sciencealert,由译者 行走的五花肉 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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