編者按:本文來(lái)自微信公眾號“開(kāi)智學(xué)堂”(ID:openmindclub),作者 美國伊利諾伊大學(xué)心理學(xué)博士、「搭時(shí)尚」聯(lián)合創(chuàng )始人 金晶;36氪經(jīng)授權轉載。
我們親眼所見(jiàn)的,未必都是現實(shí)。我們所知覺(jué)到的現實(shí),是在感官篩選、意識預判下得到的,被你知覺(jué)到的現實(shí)。
「選擇紅色藥丸還是藍色藥丸?」這是《黑客帝國》中的一個(gè)關(guān)鍵橋段。對很多人來(lái)講,下圖描述的正是相似的情景——兩粒藥丸,左邊藍色,右邊紅色。
但是,去掉圖片上其他顏色后,請問(wèn)這 2 顆藥丸是什么顏色?
(以上截圖來(lái)自視頻 What is Real? - Optical Illusions & The Matrix - Facebook F8 2015 - Michael Abrash - Oculus VR)
或許,我們親眼所見(jiàn)的,未必都是現實(shí)。我們所知覺(jué)到的現實(shí),是在感官篩選、意識預判下得到的,被你知覺(jué)到的現實(shí)。這,就是虛擬現實(shí)之所以成為可能的心理學(xué)基礎。
虛擬現實(shí)的本質(zhì)是重構現實(shí)。為什么能夠重構現實(shí),重構現實(shí)的認知和神經(jīng)基礎是什么,怎樣才能重構現實(shí)?
知覺(jué)(perception)是心理學(xué)歷史最悠久的研究話(huà)題之一。腦科學(xué)和認知心理學(xué)的研究發(fā)現,人們的知覺(jué)包括自下而上(Bottom-Up Processing)和自上而下(Top-Down Processing)兩個(gè)處理過(guò)程:
在自下而上的輸入過(guò)程中,感官細胞接受外界的信號刺激,如光、聲音等,轉換成電信號,通過(guò)中樞神經(jīng)上傳到大腦皮層特定的感官處理區進(jìn)行加工。
同時(shí),來(lái)自大腦皮層的自上而下的過(guò)程,由于受到注意、記憶、經(jīng)驗、預期、動(dòng)機和情緒等影響,也會(huì )對感官輸入的信息進(jìn)行加工比較。
例如,著(zhù)名的「看不見(jiàn)大猩猩」實(shí)驗,就是選擇性注意(也叫「非注意盲視」)的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗:由于人們專(zhuān)注于傳球次數,竟然完全沒(méi)有注意到走過(guò)的大猩猩。
選擇性注意在日常生活中的一個(gè)經(jīng)典應用就是,當你自己買(mǎi)了一個(gè)品牌或者一樣東西之后,忽然發(fā)現,周?chē)孟裢蝗欢嗔嗽S多用同樣東西的人。又如,在面對模糊信息或兩可的圖形時(shí),人們也會(huì )根據經(jīng)驗和預期有所解釋。
自上而下和自下而上兩個(gè)過(guò)程協(xié)同合作的好處就在于,在外界的感官信息不完整、不穩定、不斷變化的情況下,大腦的知覺(jué)系統仍能以穩定的方式對周?chē)澜邕M(jìn)行認知。
這里涉及一個(gè)現象,叫作「知覺(jué)填補」(filling-in)。由于人們的知覺(jué)系統具有填補作用,在視覺(jué)呈現上,不需要表現出所有的細節,人們也可以通過(guò)主動(dòng)過(guò)程將其填補成一個(gè)整體。
著(zhù)名的格式塔效應(Gestalts Effect)就是知覺(jué)填補的一個(gè)重要表現,其核心觀(guān)點(diǎn)是整體大于局部之和。
這個(gè)現象對虛擬現實(shí)的應用有重要作用,因為這樣就不需要在畫(huà)面上渲染全部細節,只要找到人們知覺(jué)可以接受的閾限,提供部分但足夠的信息,就可以達到同樣的知覺(jué)效果。
知覺(jué)的另外一個(gè)重要特性是自適應性。已經(jīng)有許多研究證明了大腦具有可塑性 (neuroplasticity),當一部分出現結構性或功能性障礙時(shí),其他部分可以代償。
例如著(zhù)名的棱鏡實(shí)驗 (Prism Glasses Experiment)發(fā)現,當人們戴上一個(gè)能使外部世界看起來(lái)上下顛倒的特制棱鏡生活時(shí),雖然一開(kāi)始困難重重,但人們很快就可以適應這樣的視覺(jué)輸入,在 1-3 天后就能處理顛倒的信息,過(guò)上正常的生活。
這種適應性在與正常世界完全隔絕的情況下效果更好,即:如果早上起來(lái)就戴上,晚上睡前關(guān)好燈再摘下棱鏡,那么就會(huì )適應得更快。
圖為著(zhù)名的「Kanizsa 三角」
自適應性的另外一個(gè)重要應用是感官替代。感官替代的一個(gè)著(zhù)名人物是 Paul Bach-y-Rita,他創(chuàng )建的一家叫 Brainport 的公司,致力于將觸覺(jué)轉換成視覺(jué),以幫助失明的人:
他們的設備有一個(gè)攝像頭,負責接收外部信息,然后將信息轉換成微電流,傳導到位于舌頭上的一個(gè)薄片,舌頭上的觸覺(jué)接受的電信號會(huì )傳導到大腦皮層。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓練,盲人就可以建立從舌頭的觸覺(jué)感官細胞到大腦的視覺(jué)皮層之間的直接連接,從而可以「看」世界。在大腦強大的可塑性下,人們可以迅速適應虛擬現實(shí)里的世界,即使它看起來(lái)并不完全真實(shí)。
人類(lèi)的認知特性使知覺(jué)重構成為可能。其實(shí)知覺(jué)重構的應用,我們早已不陌生:多數人可能很少有意識地注意到,他們在打電話(huà)時(shí)所聽(tīng)到的,并不是另一個(gè)人的真實(shí)聲音,而是通過(guò)電信號傳導和數字重構的模擬聲音。
同理,虛擬現實(shí)是對視覺(jué)信息的重構,它通過(guò)屏蔽外界世界,欺騙你的感官,從而制造了一個(gè)天馬行空的想象空間。
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