拍照時(shí)手不能抖，稍一抖動(dòng)拍出的照片馬上糊掉，但是即使你現在左右轉動(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(xiě)作業(yè)遇到難題，思考時(shí)隨手轉動(dòng)手上的筆，一不小心將筆甩了出去，順著(zhù)眼睛看到的掉落方向去找，卻怎么也找不到，可是轉個(gè)身它卻出現在了與你看到的方向完全不同的地方，這又是為什么？原來(lái)，這都是因為大腦“騙”了眼睛！
超級防抖“攝像頭”
如果問(wèn)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(shuō)是眼睛，其實(shí)這個(gè)答案只對了一半，因為視物僅有眼睛是不夠的，大腦在這個(gè)過(guò)程中也有不可或缺的作用。
光線(xiàn)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(xiàn)將激活一個(gè)個(gè)感光細胞，各種不同顏色、形狀和大小的物體會(huì )在細胞中產(chǎn)生不同的電火花。這些電信號通過(guò)視神經(jīng)被傳送到大腦，在視覺(jué)皮層中被重組并“翻譯”成我們看到的影像。重組和翻譯的過(guò)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”眼睛的機會(huì )。
當我們的眼球移動(dòng)時(shí)，因為光沿直線(xiàn)傳播的原因，眼球接收到的物體發(fā)出或反射的光線(xiàn)的角度和強弱都會(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)知識不符，這是為什么？意大利比薩大學(xué)的眼科醫學(xué)教授波拉·賓達和瑪麗亞·莫龍認為，這是大腦預測出了你將看到的東西并將它的影像“翻譯”了出來(lái)。
在賓達等人進(jìn)行的實(shí)驗中，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，以訓練獼猴的快速掃視能力。在實(shí)驗中，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(jué)皮層傳遞和接收電信號的過(guò)程，以此研究獼猴的視物過(guò)程。研究人員發(fā)現，當獼猴跟著(zhù)物體的移動(dòng)轉動(dòng)眼球前，腦細胞就已經(jīng)接收到了由移動(dòng)的物體引起的電信號，也就是說(shuō)，即使獼猴不跟著(zhù)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，這些腦細胞是如何事先“看到”即將到來(lái)的物體的呢？答案是根據之前看到的景象。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，兩種電信號會(huì )融合成同一個(gè)圖像。這樣，即使這個(gè)物體是運動(dòng)的，在大腦中的圖像也會(huì )自動(dòng)融合，因此我們能看見(jiàn)快速移動(dòng)的物體并且不會(huì )感到模糊。不過(guò)兩個(gè)電信號融合的時(shí)間是非常短暫的，根據賓達的研究結果，間隔時(shí)間在50-100毫秒內的兩個(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(lèi)身上很可能也發(fā)生了這種情況，賓達認為，在大腦向眼球發(fā)出轉動(dòng)的命令前，會(huì )先向“預視區”發(fā)出信號，這種信號會(huì )讓視網(wǎng)膜細胞根據之前看到的圖像“補齊”未看到的事物的圖像。換句話(huà)說(shuō)，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“補上”真實(shí)的圖像。
這個(gè)發(fā)現其實(shí)人類(lèi)已經(jīng)運用起來(lái)了。在我們還沒(méi)有flash（制作動(dòng)畫(huà)的軟件）技術(shù)時(shí)，插畫(huà)師會(huì )畫(huà)許許多多張非常相似的圖畫(huà)，然后在極短的時(shí)間里快速播放這些圖畫(huà)，這樣我們就看到圖畫(huà)上的事物好像“動(dòng)”了起來(lái)，這就是動(dòng)畫(huà)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(lái)欺騙了我們的眼睛。
消失不見(jiàn)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(lái)了很大的好處，但有時(shí)候也會(huì )給我們錯誤的信息，比如掉落在地上怎么也找不到的筆，就是大腦的“欺騙”帶來(lái)的副作用。
前文說(shuō)過(guò)，大腦會(huì )將50-100毫秒內的兩個(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(cháng)了。為了維護自己的“權威”，指揮身體的其他部位做出反應，大腦就自行對物體的運行軌跡進(jìn)行了預測，然而，最終忙中出錯了。
2016年，美國麻省理工學(xué)院的大腦神經(jīng)學(xué)家杰森·費舍爾及其團隊做了一系列讓大腦“預見(jiàn)”事物的實(shí)驗，其中一項是這樣做的，研究人員給受試者觀(guān)察了排成一圈按先后順序依次閃爍的光點(diǎn)，并用腦電圖儀監控他們的大腦活動(dòng)。在進(jìn)行了多次重復實(shí)驗后，受試者的大腦學(xué)會(huì )了對這些點(diǎn)的出現時(shí)間和順序進(jìn)行預測，即能在下一個(gè)點(diǎn)閃爍前就“預見(jiàn)”到它亮了起來(lái)，時(shí)間間隔僅為15毫秒左右。但是此時(shí)，研究者開(kāi)始“玩弄”大腦，他們改變了光點(diǎn)閃爍的規則，突然中止了閃爍循環(huán)，光點(diǎn)不再亮起。結果發(fā)現，受試者仍然表示自己“看見(jiàn)”了其后幾個(gè)光點(diǎn)依次閃爍，然后光點(diǎn)才消失。
在另一項平行實(shí)驗中，研究者將規則改變成更換光點(diǎn)的閃爍方向，即從順時(shí)針閃爍變成了逆時(shí)針。這一次，大腦仍然先執行了錯誤的預測，受試者“看到”了順時(shí)針?lè )较蜷W爍的光點(diǎn)。很快，大腦意識到發(fā)生了錯誤，它馬上改正了自己的認知方式：直接抹去之前的預測信息，就好像它從來(lái)沒(méi)犯錯一樣。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(kāi)始順著(zhù)逆時(shí)針?lè )较蛄亮似饋?lái)。
據此，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)方向預測了它彈到視野之外的運動(dòng)軌跡，但因為沒(méi)有后續信息，大腦無(wú)法判斷自己的預測是否有誤，因此我們就會(huì )認為筆往之前大腦預測的方向飛了出去，直到我們發(fā)現實(shí)際情況有所出入，才會(huì )恍然發(fā)現，原來(lái)大腦也不總是對的。
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，“預見(jiàn)”一些沒(méi)看清或沒(méi)看到的事物?？磥?lái)，以后眼見(jiàn)也不一定為實(shí)了。
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