不过需要注意的是,如果在“找人脸”的游戏中真的得分为零,那就要小心了。因为这很可能就是大家常说的“脸盲症”(faceblindness)。他们不能理解五官之间的位置,甚至是无法辨认人脸。别说是分辨美丑了,病理意义上的脸盲症患者就算是亲妈可能都不认得。
鲁西西家的墙上、桌子上、柜子上都有她的朋友。鲁西西每天写完作业就和他们玩。房顶上的白灰鼓起了一个小包,像一只小狗。墙上有三个钉子扎过的小孔,像一个小朋友的脸。桌子上那些奇形怪状的木纹,像高山,像大河,像……鲁西西就喜欢和这些朋友玩,当然只是自言自语地说话,很有意思。
脸盲症一般分两种。
《鲁西西外传》中就有这么一个情节:
第一种是统觉性脸盲。这往往是因为大脑的枕下回或颞上沟受到了损伤,以致不能执行人脸的早期处理。也就是说,他们无法对眼睛、鼻子、嘴巴等特征做出识别。患者看到的人脸,很可能就是一张没有五官的脸皮。
例如有一项研究发现,先天性失明的儿童在2岁至14岁间接受手术恢复视力,其识别面孔的能力也会受到损害。也就是说,识别人脸这件小事还需要通过练习。很多人都玩过一种“找人脸”的小游戏。一张图,让你从中找出有多少张脸,找到的数量越多就说明智商越高。但事实上,“找人脸”也只是一个利用人类空想性错视的小把戏。它并不能与智商挂钩,倒是与对脸部特征的敏感度有关。如果小游戏是真的,那么这世界上最聪明的人,必然是郑渊洁笔下的鲁西西。
而第二种则为组合性脸盲。患者常常因梭状回受损,而不能把看到的五官组合起来,也不能产生相应的记忆。他们看鼻子还是鼻子,看眼睛还是眼睛,但却无法理解五官的位置。
不但是受视觉刺激影响,空想性错视也与人类过去习得的经验、期望,以及动机等有关。其原因在于,人的知觉存在一种“自上而下”加工的机制。人之所以能快速识别面孔特征,与被试对“什么是面孔”的早期经验有关。
正常人都会出现撒切尔效应,难识别倒置面孔。但对于组合性脸盲患者,他们识别倒置面孔的能力(相对正常人)反而比识别正置面孔要强。人类的视觉系统,是复杂的。尽管常常被骗,但越混乱我们也就越好找乐子。
额叶区有更多区域被激活,并且从额叶到梭状回面孔区的信息传递加强,这反映了大脑正在把眼前物体脑补成一张脸的过程。如果再加上一张嘴巴、一个鼻子和一个明显包围着嘴巴、鼻子的区域,那么就更容易让大脑解读成人脸了。其次,受“面孔倒置效应”影响,脸最好还是正立的。所谓面孔倒置效应,即把图片旋转180°呈倒置后,人们对这种图像的加工能力会大幅下降。人们首次发现这种效应,是在撒切尔夫人的脸上,所以也叫“撒切尔效应”。
参考资料
真实面孔可以激发梭状回面孔区的活跃性。不仅如此,卡通面孔、情绪符号,甚至是类似面孔结构的物件,都会被识别为脸谱。所以光看大脑活动成像,比较难区分受试者到底是看到了真人脸还是“假脸”。而让我们误认为是脸的东西,往往也有这样的特点。无论什么东西,只要出现左右对称的斑点时,梭状回面孔区会很容易将其认定为一对眼睛。在这之后,大脑甚至会自动搜寻类似面孔特征的斑点,将其从整体上“脑补”成面孔。因此,要从大脑活动成像区分出受试者看到的是真人脸还是“假脸”,就得再观察额叶区的活动。
◎ HADJIKHANI N,KVERAGA K,NAIK P,etal. Early (M170)activation of face-specific cortex by face-like objects[J]. Neuro report,2009.20(4):403-407.
首先,同类的表情是了解当前局势的一种明显信号。其次,在旷野中能够快速发现面孔,也是非常重要的生存技能。试想一下,我们的祖先与一头熊不期而遇。如果识别的速度过慢,那他很可能就会沦为猛兽的盘中餐。人脑从视觉图像中识别出人脸的速度,也比意识活动产生的更快。这给了我们更充裕的时间察觉到危险。在人类大脑中,梭状回面孔区(rightfusiformfacearea,简称rFFA)主要负责人脸的认知。它能整合经视皮层处理的视觉刺激,让我们快速识别人脸。有研究发现,只需130毫秒,面孔便能被检测到。
◎ 王昊, 杨志刚. 面孔空想性错视及其神经机制[J]. 心理科学进展,2018,26(11):1952-1960.
在1952年,生物学家赫胥黎就已提出,空想性错视源于人类演化的过程。人类衍生出对“脸孔”的辨识能力,其实是一种保护机制。即便错视会带来误判的尴尬,但总体来说还是收益大于代价的。
◎ SUSILO T, DUCHAINEB. Advances in developmental prosopagnosia research[J]. Current opinion in neurobiology, 2013, 23(3): 423-429.
那么,这种“脑补”能力是怎么来的?
05 看着这些图像在眼前凭空消失,你的大脑为何还相信眼见为实?
若不能从这些无意义的视觉刺激下识别出人脸特征,无聊的人类必定少了许多乐趣。当然,空想性错视也有坏处。例如我们经常会被所谓的“灵异照片”吓一跳,也全怪自己“脑补”过多。除此之外,这种全人类皆有的错视,也常被利用来宣扬宗教。其中最著名的对空想性错视的利用,便是传说的“基督圣体裹尸布”。这块布是否包裹过耶稣的圣体,已无从查证。但每次展览,都会有无数教徒赶来瞻仰,他们相信所看到的就是耶稣基督的真容。
有句话说得好,眼见为实,我们常以为自己亲眼见到的世界就是真实的。然而,网络上总是流传着很多奇怪的图片,瞒天过海般地骗过你的双眼。即便你清楚了其中的奥秘,却也压根儿没法说服自己的眼睛——这就是视错觉。
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我们知道眼睛在观看物体时,会在视网膜上成像。之后,这个“像”会由视神经输入人脑,让我们真切感觉到物体的存在。不过,当物体移开之后,视神经对物体的印象并不会马上消失,而要延续0.1~0.4秒的时间。
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这也就是所谓的视觉暂留,学术上将它称为“正片后像”。
就连现在最常用的“颜文字”,也是一副抽象的人脸。
那么,为什么会出现这种现象呢?目前还存在争议。许多人认为这是因为视觉需要靠感光细胞进行感光,然后它才会将光信号转换为神经电信号,传回大脑引起人体的视觉。正是在感光细胞感光的过程中,出现了视觉暂留的现象。但也有研究者认为这是视网膜不完善造成的,而一部分心理学家认为这是人类的感觉记忆造成。不可否认的是,当静止画面出现的频率达到一定程度的时候,我们会自动将这些画面连接在一起,并产生看动画的错觉。
这种空想性错视,不仅发生在成年人中,也会发生在10个月大的婴儿身上。甚至连人类的近亲——其他灵长类动物,也能在这些图片中发现原本不存在的面孔。我们现在看到的社交网络中的很多搞笑图片,有一半都是空想性错视的功劳。明明只是一堆衣服鞋袜、瓜果蔬菜,我们却能从中看出一张夸张的人脸。这与大家小时候观云,是同一个道理。
视觉遗像错觉,又被称为“负片后像”。
在外界毫无意义的刺激下,如面对模糊、随机的图片时,大脑却能赋予这些图片一个实际的意义。其实眼中所见的事物根本不存在,也就是俗话所说的“脑补过多”。明明一切纯属巧合,但人类就是有一双善于发现“脸”的眼睛。我们对脸及具有脸部特征的视觉刺激,有着超凡的敏感度。于是,便产生一种“万物皆是脸”的错觉。
简单地说,就是当你注视一朵绿花一分钟后,将视线转向一面白墙,在白墙上将会看到颜色相反的红花。相机里反色的照片正是基于视觉遗像的原理(不妨先注视一段时间,再转向白墙),这是因为当我们聚焦在某个颜色的点上时间过长时,难免会产生视觉疲劳,从而导致视神经对光的感受性暂时减弱。而当我们转移视线时,就相当于在恢复我们的感受。此时,视神经就会重组视觉信号,并且还会以与那个点相反的颜色出现。
不过,这还真不是“万物皆有灵”的表现。其实,这是一种叫“空想性错视”(Pareidolia)的知觉现象在作祟。
所以,我们看到的便是反过来的颜色了。
真相总是索然无味的,但谣言却从来不会消停。毕竟这类古怪的“人脸”是真的遍布于世界的每一个角落。例如“9·11”事件中,被攻击后起火的双子星大楼,便在黑烟中出现了一张“恶魔的脸”。同样,日本长崎原子弹爆炸现场的蘑菇云中,则显露出了一张“痛苦之脸”。
其实,这种现象在我们生活中并不罕见。比如当被对面的车灯晃了一下眼睛时,我们往往就会看到一个与原来“互补”的图像。而这里的“互补”可以指明暗,也可以指相反颜色,比如红与绿、蓝与黄、黑与白。
1976年7月,美国“海盗一号”探测器发回了一张诡异的照片。火星的表面出现了一个酷似人脸的地貌,被称作“火星人脸”。一传开,它便马上引起了无数关于“火星人”的讨论。大众开始热议,火星上很可能存在着未知文明。直到2001年,NASA(美国国家航空航天局)公布了另一组火星高清图片,事情才真相大白。“全球探勘者”号更清晰的画面显示——“火星脸”不过是一个布满岩石的高山。
这里就要介绍一种神奇的特克斯勒消逝效应了,它是1804年由一位叫伊格尼·保罗·维塔尔·特克斯勒的瑞士医生发现的。概括来说,当一个人的目光聚焦在某个固定点上之后,观察者余光中的其他视觉刺激源将会在观察者的视野中慢慢淡化直至消失。
04 为什么我们看什么都是脸?可能是信了大脑的邪
所谓视觉适应指的是视觉器官的感觉随外界亮度的持续刺激而变化的过程;但视觉器官天天运作,也在进化的过程中学会了适当地偷懒。比如当我们刻意凝视画面,持续接收相同的视觉刺激时,它会自动忽略这些一成不变又无关紧要的刺激。最终,人们便不会再感知到它。只有当视线移开时,视觉信息才会再次更新迭代,色彩才能够再次被感知到。相信不少人都会感叹这个现象的独到之处,可为什么我们在平常生活中很少会意识到呢?
◎ RUBINO M.The boy with half a brain[J].Indianapolis Monthly,2014,37(14):76.
这是因为通常情况下,我们的眼睛在不断地运动,导致所见的视觉刺激一直在被刷新。许多科学家认为眼皮的跳动使我们不太感觉得到这种错觉。如果视觉系统没有“刷新”的机制,恐怕我们盯着镜子久了,感觉连自己身上所有的色彩都会渐渐消失了。看到这里,我们不由惊叹人类的视错觉实在是太惊奇了。但我们看到的视错觉图形,大都是人们巧妙设计出来的,在自然界中很少存在这样的图形。
◎ 杜秀玉,栾国明.大脑半球切除术后脑可塑性的研究进展[J].中国临床神经外科杂志,2017,22(6):391-394.
作为进化产物的视觉系统,初次遇到这些图形很自然地会利用它固有的方式去理解,就会出现类似“理解偏差”的现象。换句话说,这也是一种大脑进化不够完美的表现,而且只需要简单的图形和色彩就能将我们骗得团团转了。
◎ LEWIN R. Is your brain really necessary? [J]. Science,1980.
实际上,视错觉现象早已逐渐应用在人们的生活中,遍布艺术、建筑设计的各个方面。比如建筑设计师便利用视错觉将室内设计得更加具有空间感。
◎ FEUILLET L, DUFOUR H, PELLETIR J.Brain of a white-collar worker[J].The Lancet,2007.
视错觉的“不按常理出牌”的模式,也成了窥探大脑运行基本原理的重要窗口。与其盲目地相信所谓的智力测试,还不如期待科学家能够早日通过视错觉掌握大脑的基本运行规律,让人类变得更聪明来得实在。
参考资料
参考资料
如今在世界范围内,仍有许多“半脑人”混在人群中。他们之中有律师、医生、家庭主妇、教师,甚至还有长跑运动员。尽管不能拥有一个完整的大脑,但拥有半个大脑对他们来说已经足够好了。
◎ Optical illusion: Wikipedia[DB/OL].[2020-07-09]. https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_ illusion.
在TED的一期演讲中,盖里·马森博士就讲了一个半脑男孩威廉的故事。他在一岁时,就接受了脑半球切除手术,当时他的体重只有9.09公斤。在这之前,他就被诊断出脑皮质发育异常。严重的时候,一天下来威廉会经历40多次癫痫与痉挛发作。尽管无法诉说,但威廉痛苦的反应依然让父母揪心。医生给威廉用过许多种控制癫痫的药物,却都宣布无效。经过一番挣扎后,父母接受医生的建议,进行最后的脑半球切除手术。手术后,他的癫痫就不曾复发过。虽然双腿有些不利索,但经过不断练习,威廉已经健康长大,能打篮球,能玩游戏等。他在学习方面的表现也不错,智商能达90分,成绩也能赶上普通同学。从各方面看来,他都是一个再正常不过的正常人——除了脑袋里,缺了半个大脑。
◎ Lilac chaser: Wikipedia[DB/OL]. [2020-04-25]. https://en.wikipedia.org/wiki/Lilac_chaser.
不过,这种外科手术只能是治疗癫痫的最后方案。在手术后,患者需要进行系统的康复训练,以恢复大脑原有的功能。而在手术前,也要经过医生非常严格的评估,需要综合众多因素的影响。一般来说,患者年龄越小大脑恢复效果越好,已知进行该手术最小的患者只有3个月大。儿童时期神经元突触网络的活动增强,使这阶段大脑具有更高的可塑性。进行大脑半球切除术,不但可以控制癫痫发作,还能防止大脑因癫痫导致的发育迟滞。
◎ 东华君. 追逐丁香视错觉. https://zhuanlan.zhihu.com/p/27720143.
到现在,改良后的大脑半球切除手术很常见。而接受了手术的病人,也成了研究神经可塑性的绝佳模型。
◎ 刘宏 , 李哲媛 , 许超 . 视错觉现象的分类和研究进展 [J]. 智能系统学报, 2011,6(01):1-12.
1888年,一个叫弗雷德里希·高尔茨的生理学家,率先给一条狗做了这个手术。这是历史上首例大脑半球切除手术,而且没有危及这条狗的生命。而最早对人类下手的,是一个叫沃尔特·丹迪的神经外科医生。当时一名男子患了脑胶质瘤,丹迪医生在1923年为其切除了一侧颅腔小脑幕上所有解剖结构。术后,他获得了3年的健康,最终因癌症复发去世。到1938年,加拿大人肯尼斯·麦肯锡首次通过切除大脑右半球,治愈了一位16岁女孩的癫痫症。在这之后,越来越多的医生用这种手术治疗顽固癫痫病并取得了较好的效果。而由于并发症的出现(如颗粒性室管膜炎、含铁血黄素沉着症、脑积水等),之后医生也对大脑半球切除术做了各种改良。改良后的手术,不但降低了远期并发症的发生率和死亡率,还能保持大脑半球切除术的效果。
◎ 马先兵,孙水发,夏平,等.视错觉及其应用[J].电脑与信息技术,2012, 20(03):1-3+11.
在过去的一个世纪里,外科医生已经做了无数次这样的手术。而令人难以置信的是,这种手术如今已经有70%~90%的成功率。患者的癫痫将得到控制,性格和记忆也不会受到明显影响。在手术后,健康的脑半球可以更好地发育,脑功能也会持续改善。如果一个人大脑受到损伤,那健康的部分有时可接管受损部分的功能——甚至是大脑另一半球的区域。
06 幻肢、恋足背后的科学奥秘,这些问题大脑都有解释
尽管癫痫可以通过药物治疗与控制,但仍有大约1/3的癫痫患者的病情无法通过药物得到改善。有的癫痫患者,一天24小时就能发作数十次乃至上百次,严重地影响生活。只有在这种情况下,医生才会考虑对这些患者进行脑半球切除手术。切开人类的颅骨,然后取出半个大脑,这一想法看起来很疯狂。但是,对这部分病人来说,只剩半个大脑可能比拥有完整大脑要好。
失去四肢,已是常人难以想象的痛苦。然而做完截肢手术后,这些残障者还存在着另一种旁人无法理解的体验——幻肢(Phantomlimb)。就算知道自己的肢体已经消失,但他们还是能明显地感觉到四肢仍然依附在主躯干上。除了能感到疼痛,就连幻肢在流汗、颤抖、发热、移动都能感觉到。有时患者在洗完澡后,甚至都能感觉到水滴附在幻肢皮肤上,但就是怎么都无法擦干。
如果说上述案例都属于奇迹,那么那些只有半个大脑的人就显得稀松平常了。他们遍布全球,能正常生活,和普通人没什么两样。因为在对顽固的癫痫进行治疗的方案中,有一项外科手术叫“大脑半球切除”(hemispherectomy)。所谓大脑半球切除,就是切除整个脑半球,并切断胼胝体(连接两个大脑半球的纤维束)。之后,半个颅腔会被空放在那里,通常一天之内脑脊液会流进去充满这个腔体。有的癫痫病人,由于先天发育异常或后天颅脑受伤等原因,导致一侧大脑半球失去正常的功能,并形成癫痫灶。而由于癫痫的频繁发作,患者的健侧脑功能也会不停地受损。如果不及时接受治疗,病人的病变部位会继续扩散。最后,连带本来健康的部分也会开始恶化,癫痫愈演愈烈,直至病人死亡。
这就是临床上,幻肢的定义。
但是上述脑积水的案例,并不同于急性的脑损伤。例如,中风的瞬间,大脑区域的供血会被切断,脑细胞很快死亡。可前面两个案例,属于慢性脑积水,多年来病人都与脑积水和谐共处并未见发病的迹象。在这种特殊的情况下,大脑受损的时间是相对漫长的。而其他健康的大脑组织,则能够慢慢适应,并找到补偿受损脑组织的办法。只是,就连神经学家也难以说清道明人类大脑具体是如何实现这一壮举的。
说出来你可能不信,幻肢的存在还不是罕见的个例,而是几乎所有截肢患者都会出现的体验,只是程度不同罢了。除此之外,这种幻觉还不只发生在截肢者身上。例如约有一半做完乳房切除手术的女性体验过幻觉乳房,尤其对乳头的感觉尤为真实。而被迫摘除了子宫的患者,有的还体验过幻觉子宫,并且她们每个月还能非常规律地感受到月经的来潮。所以不仅是四肢,失去身体的任何一个部位都可能出现幻觉。
人类大脑中有1000亿个神经元。通过把电信号转化成化学神经递质,脑细胞之间可以实现信息交流并建立起无数复杂的连接。但是大脑并不完全与固定的神经回路“硬接线”。在某些特殊情况下,人类大脑并非不可改变。反而,它能进行自我调节、变更分区功能或结构等以满足现实需求。这也是老生常谈的神经可塑性,以上两个案例就是有力的证明。
你可能会觉得,存在这种幻觉不是挺好的吗,仿佛肢体失而复得一样。但事实上,幻肢的存在,可比完全失去肢体更让人感到煎熬。据统计,超过70%的患者在截肢后,有主诉的幻肢疼痛现象。这些疼痛,有的像被针扎、有的像触电,有的像被重物压,有的则像永远僵在一处产生血液不循环般的麻痹感。
可惜的是,因为病情属于个人隐私,这两个案例都没有透露患者的信息。
无论哪一种疼痛,对患者来说都是一种负担,都严重地影响患者的日常生活。被幻肢折磨得寝食难安,为此陷入抑郁选择自杀的患者还不在少数。而且这种截肢后的并发症,依然是世界上的顽症,许多医生都拿它没有办法。无论是药物治疗,还是物理治疗,效果都不显著。
1980年12月,英国的谢菲尔德大学神经学教授约翰·罗伯在《科学》杂志上讲述了这么一个案例。谢菲尔德大学的校医发现,一名数学系学生的头比正常人略大。于是,这名学生便被介绍到罗伯教授那里,做了进一步检查。正常人的大脑皮层有4.5厘米厚,并通过基底核与脊髓相连。而在这位男子的大脑里,只有不到1毫米厚的脑组织覆盖在脊柱的顶端。和开头案例类似,他也患有脑积水,颅腔内充满了脑脊液。但不同的是,这是一位数学系高才生,智力测试得分高达126。他不仅生活正常,还获得了一流大学的数学学位。当时,罗伯教授的论文就用了这么一个标题《你的大脑真是必需的吗?》(IsYourBrainReallyNecessary?)。
最早使用“幻肢”这一名词的,是一名美国外科医生米切尔。那时正值美国内战后期,由于医疗落后,有超过3万名士兵被迫做了截肢手术。而米切尔当时就观察到,这些士兵广泛出现了幻肢现象,并表现出“歇斯底里的痛苦”。于是他便在当时的流行期刊《利平考特期刊》(Lippincott’sJournal)上,发表了历史上第一篇描述幻肢的文章。
而在这位“无脑”公务员之前,也有杂志报道过另一起“高智商无脑人”的案例。
在此之前,关于幻肢的传说更是不胜枚举。但因无法用科学解释,很多人认为幻肢是“灵魂存在的直接证明”。直到20世纪末,一位印度裔美国神经学家拉马钱德兰的出现,幻肢之谜才慢慢地被解开。
虽然无法计算这名男子丢失了多少脑组织,但主治医师当时就形容“他的大脑几乎不存在”。而更让人匪夷所思的是,这位“几乎没有大脑”的患者,与正常人并无差别。脑力测试显示,他的智商为75,和电影人物阿甘差不多。虽然比普通人的得分略低,但还远不至于被列入智力障碍行列。而且他的生活过得也很美满,几乎没有受到影响。他已结婚并育有两个孩子,而且还是一位政府公务人员。这一案例,就算是时隔十几年的现在提起,依然困扰着科学家。
当第一次知道幻肢时,年轻的拉马钱德兰就对它产生了极大的兴趣。他第一时间想起了20世纪40~50年代,神经学鼻祖彭菲尔德做的一个实验。那时彭菲尔德需要打开病人的颅骨以寻找癫痫的病灶,并将病灶予以切除。当用电极去探测病人大脑各个部位时,他发现刺激沿中央沟后侧的一长条脑区,竟能引起病人感受到身体不同部位的刺激。
2007年,一起刊登在英国医学权威杂志《柳叶刀》上的病例,就让世人震惊。一名法国男子44岁,是政府公务员。当时,他因为左腿有些毛病才去看的医生。结果医生在为其进行大脑CT和核磁共振扫描后,惊讶地发现他的脑室内充满了脑脊液。那些本该正常的脑组织,因脑脊液的挤压薄得就像一张纸。医生们认为,这名男子的大部分脑组织,在过去的30多年里已经被脑脊液毁掉了。病史显示,他6个月大的时候,就被诊断出患有脑积水(hydrocephalus),并做了分流手术:一根导流管植入颅脑内,以便排出过多的脑脊液。到他14岁时,这个导流管被取出了。或许正是这个原因,该男子的颅内才又开始大量堆积脑脊液,将大脑的灰质与白质都挤压至颅内两侧。
于是,他便不断刺激志愿者的大脑,并记录下感受到刺激的身体部位。从而绘出了一份触觉与肢体运动的大脑神经地图,也叫“感官侏儒图”(sensoryhomunculus)。也就是说,所有身体表面的部位都在大脑的中央沟后侧有一个代表区。在彭菲尔德之后,便有大量神经学家开始用动物做实验,想要探明这神奇的神经地图。
当然啦,如果完全没有大脑,人不死也是一具行尸走肉。但是,在医学史上,也总有一些奇案挑战着人类的认知。
当时一位叫庞斯的科学家,他切断了一只猕猴手臂上所有的感觉神经。在这之后,他等待了11年,就是为了观察此时猕猴大脑皮层有什么改变。庞斯当时的合理推测是:当刺激这条手臂时,猕猴大脑中的代表区应该是没反应的,毕竟它的手臂神经已经被切断。事实证明也确实如此,但神奇的事情还是发生了。虽然刺激手臂时猴子的脑部代表区没有反应,但当研究员触摸猴子的脸庞时,那条早已失去感觉的手臂对应的脑部代表区,竟有了强烈的反应。这个实验意味着,猕猴来自脸部的触觉信息竟“入侵”到了旁边的“手区”(在感官侏儒图中,“脸区”在“手区”旁边)。
大脑真的那么重要吗?
看了庞斯就此实验写下的论文,拉马钱德兰心里有说不出的惊喜。他想到或许这可以用来解释幻肢现象。可猕猴是不会说话的,怎么证明当被触摸脸部时,它的手部有感觉呢?于是,拉马钱德兰便决定来一次“人体实验”。当然,他不必像庞斯那样故意切断受试者的手臂神经,再等个11年。
“大脑是你最重要的器官”——这是大脑告诉你的。相信很多人,都在网络上见到过这个让人恐惧的段子。
因为在日常生活中,有许多失去胳膊多年的截肢病人,这其中一位叫汤姆·索任逊的患者便是拉马钱德兰的实验对象。实验进行时,拉马钱德兰会用眼罩把实验者的双眼蒙上,并用棉签触碰他身体的各个部位。当棉签头扫过志愿者脸颊时,他除了能感受到面部的感觉外,那早已不存在的手指竟也感受到了触觉。就这样经过多次重复后,拉马钱德兰还真的在志愿者汤姆的脸部找到了相对应的幻肢地图。
03 对一些人来说, “只有半个大脑”反而活得更好
原来,在突然丧失肢体的情况下,肢体的代表区便失去了一直源源不断的神经信息输入。这时候,脸部感受神经就会入侵到空无所用的手部代表区,并驱使那里的细胞活动起来。所以,当触摸汤姆的脸颊时,他还感受到了自己早已消失的手。换句话说,在人体突然缺失某一部位的情况下,身体映射图会进行不同程度的重新绘制。
◎ 陈丽君,江洁,任志洪,袁宏.“阳刚”还是“清秀”更具吸引力? ——对男性面孔二态性不同偏好的元分析[J].心理科学进展,2017,25(4):553-567.
但在这过程中,难免产生一些混乱、痛苦的信息。拉马钱德兰认为,截肢者之所以会出现幻肢痛,是因为脑部对截肢做出了错误的调节反应。他发现,不少出现幻肢麻痹的病人,手臂原来就被麻痹过,如被打过石膏等。所以痛了几个月后,为了帮病人赶走痛苦,外科医生才给他做了截肢手术。但手术后,这条打着石膏的“疼痛的幻肢”却仍然存在。拉马钱德兰将这种现象称为“习得性疼痛”。
◎ 徐华伟,牛盾,李倩.面孔吸引力和配偶价值:进化心理学视角[J].心理科学进展,2016.
那么该如何处理这些混乱的信息呢?
◎ LANGLOIS, RITTER J H, ROGGMAN J M,etal. Facial persity and infant preferences for attractive faces[J].Developmental Psychology,1991.
拉马钱德兰知道,当不同的感觉出现冲突时,视觉往往占有主导地位。所以他根据人类感觉的这个特点想到了一个有效的方法:“以幻治幻”的“镜子疗法”。所谓“镜子疗法”其实就是一个“虚拟现实”装置,且简单到让人难以置信——只是在一个纸箱的中间插入一面镜子。拉马钱德兰在箱子的前壁开了两个洞,好让病人把双臂(好臂与断臂)伸进去。这样病人就能从好臂的一侧,看到镜子里自己“幻肢的出现”。当移动健全的肢体时,镜子中的幻肢也会随之移动,患者能够主观地感受到自己又能控制幻肢了。
◎ DION K K. Physical attractiveness and evaluation of children's transgressions[J]. Journal of Personality and Social Psychology,1972.
握紧、放松、握紧、放松……一直活动完好的肢体,原来僵硬在一处疼痛难忍的幻肢,也慢慢地放松下来。多数患者在几个疗程后,疼痛感就连同幻肢一起消失了。那么用如此拙劣的“演技”,真的能骗过大脑吗?很多病人一开始都怀疑这个简陋的方法是否真的有效,他们的第一感觉几乎是失望的,因为他们觉得这个方法实在是太假了。但就在那一瞬间,“镜子里的手仿佛突然就活了过来”。患者也不是傻子,他们明白这不过是镜像作用,但他们的大脑确实是被“骗”了。
参考资料
尽管对幻肢痛的神经机制科学界还未达成普遍的共识,但大部分做过镜子实验的患者,症状都得到了较为明显的改善。这个神奇的疗法以肉眼可见的疗效,给患者带来了无限福音。只用一面镜子,就能让无数歇斯底里的病人,从幻肢痛中得到解脱。除此之外,这种镜子疗法还可以推广到中风患者、原因不明的疼痛患者身上,并且都有一定程度上的疗效。
美,其实和万物一样,也是一种演化的产物。只是这种普适性的美,并非永远行得通。因为人类社会是在不断改变的,而关于美的定义也会一直改变。
更有意思的是,在了解幻肢综合征的同时,拉马钱德兰顺带解决了另外一个问题——恋足。当时他遇到了两名截肢患者,他们都失去了一条腿。然而神奇的事情发生了,他们两人的生殖器都变得异常敏感起来。其中一名患者还表示,他的高潮还会从生殖器一直延伸到他被截掉的腿上,感觉非常奇妙。
那么,女性要怎么知道面前的男人未来是不是“好父亲”?这时候,女性化面孔就发挥作用了。对于女性观察者,男性化和女性化面孔所代表的心理品质是不同的。男性化面孔更多与强势、花心、缺乏耐心等特质捆绑。而有责任心、体贴、值得信赖、温和等美好品质,则多与女性化面孔挂钩。而且,在不同情景下的审美变化,就更能说明问题。相对于长期择偶的情景,女性在短期择偶的情景下,更偏好具有男性化特征的异性面孔。在一个完整的月经周期内,女性在排卵阶段会更偏好具有男性化特征的异性面孔;在其他阶段,则更喜欢女性化的异性面孔。而身处医疗条件落后的地区,女性更偏好具有男性化特征的异性面孔,更看重男方的好基因。但在发达地区,情况则刚好相反,更女性化的男性反而吃香。
这两名患者,或许就是在腿部截肢手术后,形成了某种奇怪的“快感连接”。就像当初拉马钱德兰的实验对象一样,他的手臂已被截肢,但是触摸他的脸,还会感觉到手指受到刺激。这也比较科学地解释了,为什么有将近一半的恋物癖患者,把注意力集中到脚上。而在其他的与身体有关的恋物癖中,则有2/3的人的喜好与鞋子、袜子等有关联。拉马钱德兰在《大脑中的幻觉》(PhantornsintheBrain)中写道:“也许在很多所谓的正常人中,有些人也有一点儿跨连接,这样就可以解释为什么他们特别喜欢吸吮脚趾了。”
但对于一夫一妻制、需要双亲共同照料后代的人类,情况就不一样了。女性人类除了要选择“好基因”以外,还要权衡他是不是一位“好父亲”。在人类社会中,抚养后代需要耗费的精力是巨大的。如果男性非常不负责任,只提供精子就跑路了,那女性就需要一人将孩子拉扯大。因此,权衡配偶的亲代投资意愿,就显得非常重要了。
关于人类的大脑,还有许多更神奇的地方等待着科学家去挖掘。或许以后不单是幻肢与恋足能够得以解释,所有一切“不正常”都可以变得再正常不过,并且有计可施。
大量研究表明,无论男女都偏爱更有“女人味”的女性面孔。然而,女性对于男性面孔的偏好,却会随着情景的变化而发生改变。在一些研究中,她们喜欢更有男性特质的男性。但更多的研究表明,她们反而更喜爱面孔偏“清秀”的男性。其实女性在择偶时,不但会考虑对方的身体健康状况,还需要权衡其亲代投资意愿。在自然界中,许多物种本身是不存在亲代投资的。这些小动物,刚出生甚至还没出生,就犹如“丧父”。雄性只提供精子,雌性则还需独自照料后代长大。在这种情况下,雌性只能更看重雄性的优秀基因,好让孩子能茁壮成长。
参考资料
但在现实生活中,我们对男性面孔的审美偏好却出现了偏差。
◎ PUGLIONESI A. The civil war doctor who proved phantom limb pain was real:HISTORY STORIES[EB/OL]. [2017-11-08].https://www.history.com/news/ the-civil-war-doctor-who-proved-phantom-limb-pain-wasreal.
从演化的历程看来,更明显的第二性征也被认为是更具有吸引力的。步入青春期,我们的第二性征就会逐渐显露,这是性成熟的体现。男性发育出更方的下巴、更突出的颧骨和眉骨、更瘦削的脸颊等男性化的面部特征。而女性则拥有更丰厚的嘴唇、更尖的下巴等女性化的面部特征。这种两性差异也叫作“性别二态性”(SexualDimorphism),在自然世界中也普遍存在。体现性别化的第二性征,是在青春期性激素的调控下发育的。这一定程度上说明了,这正是优良基因的可靠信号,第二性征明显更可能被判定为有吸引力。所以按照这一逻辑,男性理应会喜欢具有更加女性化(清秀)面孔的女性。而女性,则更喜欢具有更加男性化(阳刚)面孔的男性。
◎ 顾凡及.拉马钱德兰:神经科学领域里的探索者[J].自然与科技,2014,(05):50-54.
面孔的对称程度,正是一种可判断个体基因质量的线索。越对称的形态,则暗示着该个体有更高的“发育精准度”、更强大的基因。即便选择了丁克,但我们对美的判定,依然很难逃离基因内对更优秀的基因的渴望。根据这一逻辑,我们甚至可以举一反三。
◎ WOLCHOVER. Why do people have foot fetshies ? :Live Science[EB/OL]. [2011-09-27].https://www.livescience.com/33525-foot-fetishes-toesuck-fairy.html.
尽管人类发育的默认模式,是对称性的。但在现实中,我们每个人的脸都不是严格对称的。体质人类学就有一个概念叫“波动性不对称”(fluctuatingasymmetry),指相对于双侧对称性的细微随机偏离。这种波动性不对称,反映了个体发育过程中的不稳定性。它与人类多种疾病相关,如近亲繁殖、早产、精神障碍和发育迟滞等都会增加这种不对称性。而过去有研究就表明,男性身体的对称性与每次射精的数量、精子速度呈正相关性。
07 裂脑人拥有两个独立的意识吗?
想要获得一张迷人的对称脸,并非“左-左”“右-右”直接镜像翻转那么简单。粗暴的处理,反而会造成面部特征值的变形,如鼻头变大就会降低颜值。而用一种更复杂的图像处理技术,将原始面孔与镜像翻转的面孔进行平均化处理,这样获得的对称面孔,才更具有吸引力。我们经常在网上看到“对称性是检验美貌的标准”之类的帖子,但所用方法是错误的。
在饭桌上,如果你发现一位交情尚浅的朋友竟然是左撇子,会不会忍不住,想要聊几句左撇子的生活体验,最后再来一句“听说左撇子比较聪明”,不着痕迹地表达发现异类的快乐?要真是这样,你可能已经深受关于左撇子的“传说”的影响了。尽管歌德、居里夫人、莫扎特等名人都惯用左手,美国前7任总统中,有4位也是左利手。但这也只能代表,左利手和右利手都具有成大器的潜质。
不过,没有平均脸也不要紧,平均只是美的一个促成要素,而对称性(symmetry)也是。所谓对称性,即一张脸的一半与另一半的相似程度。计算机图像研究就表明,只需增加面孔的对称性,就能增加其吸引力了。我们常说的“五官端正”,其实很大程度就是在说左右对称的问题。
近年的研究显示,左利手与右利手的智商几乎是相差无几的。只是身处85%~90%都是右利手的世界里,左利手因为少数派的身份被强加了更多的“优越感”。
需要注意的是,这也并不意味着面部结构越平均化的脸,面孔吸引力就越高。一个更新的观点是,尽管平均化的面孔更具有吸引力,但最有吸引力的面孔并不是完全平均的。但无论如何,只要你的脸足够平均化,你离“美女、帅哥”这类评价就不远了。
若是追溯数千年前,人类的祖先的左右手是均衡使用的。当语言对人类的祖先越来越重要时,掌握语言功能的左脑半球就取得了优势,这才让人类倾向于使用右手。人类演化至今,左利手仍然占有10%的比例,这是否也说明了右脑有着某些足以媲美左脑的独特功能?
当年用的方法,还是比较简陋的。到20世纪末,计算机技术足够发达时,科学家才提出了“平均脸假说”(AveragenessHypothesis)。利用计算机技术的辅助,多项研究都证明了“平均化的脸”更具有吸引力。而关于平均脸假说,其背后也有着一套演化逻辑。我们在择偶时,总是倾向于找出具有最少极端特征的配偶,包括外观和行为等。因为,极端或不寻常的特征,总是暗示着变异。这种倾向也被称为“koinophilia”,古希腊语“喜爱平均”的意思。在择偶过程中,选择更平均化的脸,可以避开一些不利的突变。
随着人类对用手习惯问题研究的逐步深入,左右半脑的秘密也随之揭开,其中最有名的便是凭借脑研究获得1981年诺贝尔生理学或医学奖的罗杰·斯佩里。
具体做法是将不同人的面孔照片,投射到同一张相片底片上,由此得到一张复合的、平均的面孔。而他最初复合平均脸的目的,就是为了将不同“种类”的人视觉化,以求找到这类人的共同特征。例如,高尔顿认为将多张犯罪分子的照片复合,就能揭示罪犯的真面目了。他期望自己的这项技术,能用于辅助医学或犯罪学。但让大家惊讶的是,合成出来的面孔非但没有面目可憎,反而格外俊朗。他用同样的方法,又处理了一批素食主义者的照片,同样得到了一张更美的面孔。
在1836年,脑科学家达克斯便明确指出了左脑半球与失语症有关。而后法国外科医生布罗卡解剖了一名罹患失语症30年之久的患者大脑,发现其左侧大脑有一块区域受损。布罗卡随即发表了论文,将人的语言机制定位在左脑半球,从而发展出了“左脑半球是优势半球”的逻辑。这一理念在随后80年的时间里,不断得到其他研究的支持。
颜值的高低,对应着一个专业名词——“面孔吸引力”(facialattractiveness)。它是指面孔所诱发的一种积极愉悦的情绪体验,并驱使他人产生接近意愿。颜值越高,越能诱发愉悦并让人更想亲近。关于美这一议题,1878年弗朗西斯·高尔顿爵士(SirFrancisGalton)就做了一场惊艳四座的演讲。在演讲过程中,他展示了一种名为“复合摄影”(compositephotography)的新技术。
几乎所有人都确认了一个观点:左脑半球更加智能高级,而右脑半球是落后低级的。这一偏见成了这个时期的主流观点。尽管陆续有人提出对右脑功能的猜想,却都没有受到重视。这时斯佩里对裂脑人的研究直接颠覆了这一观念,真如一道惊雷响彻脑研究领域。
当然,我们也找到了一些参考答案。
裂脑人这个概念起源于癫痫治疗。
进化心理学认为,人类在长期的择偶竞争中,就已发展出对面孔的偏爱。而关于美的判定,其背后或许还存在着一套普遍适用的公式。那么这条“美的公式”,具体是怎样的呢?20世纪70年代,学术界就已经出现关于“颜值”的研究了,科学家尝试着解答什么是美。
人类的大脑分为左脑半球、右脑半球,这一概念在解剖学刚兴起时便成了人们的共识。而连接两个半球的白质带被称作胼胝体,它包含有2亿~2.5亿个神经纤维,是左右脑沟通的重要通道。一部分癫痫患者的主要症状抽搐,是由某一边大脑皮质神经细胞活动异常引起的。
在20世纪,有科学家就证明了这一事实,主要实验对象为未受尘世所染的婴儿。例如,在婴儿面前分别摆放两组成年人判定为“美”和“丑”的面孔照片。结果发现,婴儿凝视时间更长的面孔,正是成年人认为美丽的面孔。婴儿对面孔的反应,尚未受文化背景影响。而且,这种审美偏好与面孔的种族、性别也无关。这表明了,人类对面孔美丑的判定,是存在一种先天机制的。
如果将胼胝体切除,中断两边的联系,那是不是能将癫痫控制住呢?带着这样的疑问,神经外科的先驱们为数名癫痫患者做了胼胝体切除手术。手术进行得非常顺利,顽固的癫痫得到了控制,而这些癫痫患者也因为左右脑“分家”被称作裂脑人。
在不同文化背景下,美有很多种。这也是为什么我们总是能在互联网上看到此类争吵,但人类对面孔的审美,又是如此高度一致。我们本身就具备一种能力,可以快速分辨出哪些面孔更美。
斯佩里很快得知了这一消息,他迅速制订了针对癫痫患者进行裂脑研究的计划。在1960—1980年期间,斯佩里和他的学生一同进行了著名的裂脑人研究。在神经生物学这个进展缓慢、即便有了进展也只有小部分人能够理解的学术领域里,裂脑人实验有着非凡意义。斯佩里的团队成员都成了这个?领域的领军人物,他也因为发现了大脑两半球的功能分工而摘得1981年的诺贝尔生理学或医学奖。正常人大脑的两个半球经胼胝体连接,形成了一个统一的整体。但是胼胝体一经切断后,身体两侧就分别交由一侧大脑管理:左脑控制右半侧,而右脑控制左半侧。
我们该如何定义美?
假如严格控制裂脑人的视觉范围,只让左眼看到图像或是文字,又或是只让左手触摸物体,而大脑两个半球分离而信息不互通,是否能够以此验证左右半脑的能力范畴呢?
有一种心理学效应,就叫作“美即是好”(whatisbeautifulisgood)。人类,总是倾向于将美貌与其他积极的品质联系在一起。从出生到进坟墓,坐拥美貌似乎就等于坐拥各种好处。从呱呱坠地起,更可爱的婴儿就能得到成年人更多的关注与照料,死亡率更低。在学龄时期,漂亮的孩子也更能得到老师的认可。他们犯错时会受到更少的惩罚,且更易被委任为领导者。而到了成人社会,更具吸引力的人,也让人觉得竞争力更强。善于社交、更有亲和力、更专业都是他人强加的评价。因此,长得好看的人,也更容易获得更高的薪水与更快的职位提升。反正,相对丑孩子的处处碰壁,漂亮孩子总能获得更多来自世界的善意。
在此前,斯佩里曾做过动物裂脑实验,以此积累了一定的经验。他设计了一套设备,在裂脑人面前放置一块能够映出文字或图像的屏幕。裂脑人需要凝视屏幕正中间的一个点,这样在中间点左侧的图形就只能被左眼捕捉,反之亦然。当然,为了防止另一只眼睛无意识地偷看,图像或文字只闪现1/10秒甚至更短时间。实验初期,斯佩里也认为右脑是没有语言能力的,不过实验,结果却颠覆了他的想法。
02 如何科学地讨论一个人的颜值高低?
当图像在中心点的右边视野闪过时,因为拥有语言能力的左脑接受了信息,所以受试者总能准确地说出看到的图像以及闪现的位置。如果图像在中心点的左边视野闪过时,受试者会否认看到任何东西。但如果要他用左手指出闪现的图像位置时,他们总能准确地指出。
◎ 刘宏 , 李哲媛, 许超 . 视错觉现象的分类和研究进展 [J]. 智能系统学报,2011,6(01):1-12.
斯佩里反复测试了这一过程,得出了一个与“常识”不符的结论:
◎ Hollow-Face illusion: Wikipedia[DB/OL]. [2020-01-16]. https://en.wikipedia.org/wiki/ Hollow-Face_illusion.
受试者不能用语言报告右脑的知觉,因为语言中枢处于左脑,而右脑只具有对文字、图像的辨识能力。
◎ CHERRY K.Top-Down Processing and Perception:Very well mind[EB/OL]. [2020-03-25]. https://www.verywellmind.com/what-is-topdown- processing-2795975.
为了印证这一结论,他们将图像换作书面词汇,例如铅笔。结果表明,受试者无论用左脑,还是右脑,都能准确地用对应的手,在一堆物品中挑出铅笔。斯佩里完全没有想到这简单的测试,竟挖掘出关于右脑如此惊人的秘密。那会不会有右脑可以完成,而左脑不能达成的事情呢?
◎ MUNGER D.Some insight into how the hollow-face illusion works:Science Blogs[EB/OL]. [2009-07-14]. https://scienceblogs.com/cognitivedaily/2009/07/14/some-insight-into-how-the-holl.
循着这个思路,他的团队开始挖掘右脑的专属能力。其中,斯佩里的一个学生迈克尔·加扎尼加,设计了一个足以反映右脑能力的实验。他将4块6个面上有着不同图案的积木交给受试者,让他们按照样张上的样子摆放积木。受右脑支配的左手总是能够很好地完成任务,而右手的完成度却总是不尽如人意。甚至有的时候,右脑还会主动让左手把积木抢过来摆,为了抑制住右脑的“意识”,受试者不得不将左手坐在身下。这一幕看起来,简直好像两个人在受试者体内争夺着展现自己的意志。
参考资料
1968年,斯佩里找到了一例先天性无胼胝体的病人进行研究。这个病人有高于平均数的语言能力,这主要是因为,他的左右半脑似乎为了适应独特的构造,都具有语言能力。但他的空间能力、非语言能力却很糟糕,对于几何学、地理学的理解能力差得令人惊讶。斯佩里推测——右脑牺牲了空间处理能力,来提高语言能力。反之,也就证明了右脑具备空间处理能力。结合加扎尼加的实验,右脑在综合处理空间信息上更具优势的观点呼之欲出。在这之后,他的团队针对左右脑不一样的能力,设计了一系列类似的实验。
不过,要是能设计出这些迷惑别人的视错觉图,也证明了自己的高智商。
最终,斯佩里提出了全新的左右脑分工理论,这也是他摘得诺贝尔奖的最主要贡献。作为公认的优势半球,左脑半球更擅长分析、逻辑、计算和语言相关的内容。而右脑半球,则是在空间、综合、音乐、直觉感觉上更加擅长。
你还相信人类所说的“眼见为实”是靠谱的吗?有趣的是,视错觉艺术也都是人类自己创造的。虽说它证明了人眼认识事物是存在bug的,靠不住的,但不得不说,它带给我们的神奇体验也是独一无二的。伴随着时代的变化,视错觉艺术也不断推陈出新,花样百出。
这一理论打破了前人认为右脑是个附属物的错误观点,这也印证了无论左利手还是右利手,都有着自己擅长的工作,而不能简单地说谁更聪明。
这样一来,它就能省去加工凹脸认知过程了。当然,除了脸,缺乏细节的其他物体也容易被看成是凸起的。尽管凹脸错觉的作用很强,但人们发现精神分裂患者可以不被其骗过。因为精神分裂患者的认知加工方式出现异常,不具备产生凹脸错觉所需的要素了。
但实验至此,真的已经揭露了裂脑人的所有秘密了吗?加扎尼加的实验中,受试者左右互搏的场景想必仍让人浮想联翩:左右半球“分家”是不是意味着一个脑子里出现了两个意识?左脑掌握话语权自然很容易证明是否有自我意识。
大脑需要仔细加工眼前的事物,再将细节组合起来,一砖一瓦地构建。事实上,凹脸错觉则可以看成是大脑“偷懒”的过程。因为它不想进行自下而上的加工,就随便匹配新的事物糊弄过去。有时候为了偷懒,它还会忽略一些事物的细节差异,将新事物强行匹配上去。甚至光影信息出现矛盾,大脑也会通过经验让我们感知到凸出的人脸。
为了确认右脑是否具有自我意志,斯佩里进行了另一项著名的实验。他给受试者的右脑展现不同的照片,这些照片含有一些与政治、家庭、亲属、历史或是宗教相关的信息。如果受试者觉得喜欢就将左手(右脑控制)的大拇指向上,不喜欢的就大拇指朝下。
大多数情况下,此过程在没有意识的情况下发生。只有在某些情况下,你才能察觉到它所带来的影响。斯特鲁普效应便是它带来的。当你阅读一段文本时,你可能会发现自己甚至没有注意到错别字。因为在你阅读时,前面的文字提供了你可以期待下一步阅读的内容。至于如何形成对新事物的知觉,则需要烦琐复杂的自下而上的加工方式。
实验过程中,受试者看到漂亮的芭蕾舞女郎时拇指朝上,看到希特勒或是战争的照片时拇指朝下。当右脑在对应的情景下,情绪似乎能够蔓延至左脑。脸部同样会表现出对应的露齿笑或是愤怒的情绪,尽管左脑对此并不清楚原因。这个实验充分证明,左脑和右脑同样都具有自我意识和社会意识功能。其实,随着切除胼胝体治疗癫痫的手术技术的提高,不仅出现了“裂脑人”这样的词汇,一些新的病征也随之诞生。裂脑人在左右脑分家后,获得了一些独特的能力,他们能够左右手开弓,同时做两件完全不同的事情。对人们来说,左手画圆、右手画方或许是一件难以办到的事情,但对他们来说却非常简单。但这能力也附带了一种糟糕的疾病,叫作相异手动综合征。右脑因为失去了表达观点的“嘴巴”,只能通过控制左手表达。因为两个半脑思考的方式不同,所以对于一个问题会产生两种不同的观点。如果胼胝体还在的话,那两种不一样的观点会交汇在一起,大脑会综合各种信息选择最为合适的一种。
观察者必须靠得更近才能消除错觉的影响。比如在3D人脸模型中逐步加入噪点使其失真,才能让凹脸错觉随之减弱。其实人类对视觉信息处理有一种特殊的加工方式,即“自上而下的处理方式”(top-downprocess)。因为你的感知受到期望、现有信念和理解的影响,所以这种处理方式又被称为概念驱动处理。
例如衬衫的最后一个扣子,左脑认为扣上更暖和,但是右脑认为敞开比较诱人,在一番争执后仍会选择更符合心境、场景的做法。但裂脑人的左右半脑无法沟通:一只手刚刚扣上扣子,另一只手就匆匆解开了扣子。
一直以来,人们将把所见的物体看成凸起的凹脸错觉视为一种普遍的倾向。只不过,我们并不能很好地解释其出现的原因。回想一下,当我们在一定距离之外观察其他物体,都能产生类似的错觉。其中最为典型的例子便是空想性视错觉——一种“脑补”过多带来的知觉现象。然而凹陷的脸更为特殊,因为它产生的错觉特别强烈。实验发现,相比造型随意的凹陷物体,凹陷的人脸模型产生的错觉明显更强,甚至将人脸模型倒置都会减弱把凹陷看成凸起的倾向。
相异手动综合征就是将这种不受控制的情况表现得极为极端的一种病征。有时右脑会控制着左手做出根本超出你预期的事情,甚至攻击身边的人。斯佩里的实验足以证实相异手动综合征是切除胼胝体的后遗症,这也引发了新的思考:到底哪个才是受试者本人?在思考这个问题前,再提一提由加扎尼加设计的另一个著名的实验。加扎尼加毕业后,来到美国东北部的纽约大学,再次开展了关于裂脑人的研究。他和他的学生重复了让右脑识字的实验,但这一次,他要求受试者按照右脑得到的信息行事。当加扎尼加给受试者的右脑看“挥手”一词时,受试者便会挥一挥手。
答案是不能的。那这是为什么呢?假如恐龙的脸是正常的,当我们向左挪动几步,我们会看到恐龙右脸的更多部分,左脸则会被挡住。然而,由于恐龙头部是凹陷下去的,所以当我们向左挪动时,我们实际看到了恐龙更多的左脸,而右脸反而被挡住了。此时,大脑自动“脑补”出的解释是:恐龙的脸肯定是跟着你动了,且比你动的幅度还要大。当然,这群“磨人”的小恐龙转到一定角度时,就露馅了。
或许是加扎尼加的灵光一闪,他决定给受试者那不清楚状况的左脑出个?难题,让受试者说说为什么会挥手。受试者稍做犹豫后说道,他以为看到一个朋友所以才挥了挥手。这件事让加扎尼加有了一个猜想,他再次设计了一个实验。他让受试者左眼看到一幅雪景,右眼看到一只鸡脚,然后让他在桌子上的卡片中,左右手各挑选一张有关联的卡片。受试者由右脑控制的左手挑的是一个铲雪的铲子,而由左脑控制的右手则是挑了一只鸡。而这一次受试者的解释是:因为看到了鸡爪所以挑选鸡,而挑铲子是因为要用它打扫鸡厩!
总算知道了“旋转的舞女”背后的真实奥秘了吧。除了这个剪影错觉外,网络上一直盯着人看的小恐龙也常被人议论。看起来怪瘆人的,但它只是暴露了视觉系统一个重大的bug(漏洞)。也就是,我们的眼睛偏爱将凹陷的形状,看成是凸起状。可就算你知道这种纸模的头部是凹陷的又怎样,你敢说你能摆脱它“迷人”的注视?
加扎尼加顿时明白,左脑不仅仅有着说话的能力,同时它还是一个“会讲故事的脑子”。左脑尽管不能了解右脑所获悉的信息,但它可以通过已有的信息猜想右脑行为的深意。这个有趣的现象,为左右半脑的本质画上又一个问号。当大脑发生变化后,我们所知悉的内容都可能被隐瞒,甚至是虚假的。
可为什么凭借物体在人眼中的投影,不能判断出外在物体的原貌呢?这是视觉系统面对外在世界时产生的光学逆源问题造成的。外在世界中红色线条的两种旋转方法,会在视网膜上造成几乎相同的投影。视网膜上信息是平面二维的,而这些二维的信息并不足以建构出外在的三维立体世界。所以,大脑很难光靠投影就判断出外在物体的原貌。
我们无法得知,我们的一些自然而然的行为会不会是脑颅深处的暗涌。但若是连记忆、意志都可能是虚假的,我们也无须再去争执世界的真假。因为,我们连证明自己是不是自己都无法办到。
其实,这个旋转的舞女本来的名称叫作“剪影视错觉”。其原理很简单,因为该图并没有提供足够多的讯息告诉大脑是往哪个方向转,所以大脑在试图判读此图的空间深度时,就会主动帮我们补上深度。
参考资料
那么,为什么一开始大家看到的方向不同呢?
◎ 顾凡及.加扎尼加探秘裂脑人[J].科学世界,2016(03):98-103.
“旋转的舞女”实则是日本广岛大学1995届经济学系毕业生设计的。作为一名Flash(交互式矢量图和Web动画)专家,他利用34~36张“模棱两可”的歧义图片设计出了这样的动图。如果你最先看到的是逆时针转,那么你肯定是将她看成左脚支撑的。所以无论你看到什么,这都和你的压力、智商,以及惯用左脑或右脑没有关系。
◎ 王延光. 斯佩里对裂脑人的研究及其贡献[J]. 中华医史杂志,1998,(01):59-63.
不过很抱歉,所有的解密都是无稽之谈,这是一种视错觉而已。
◎ 肖静宁. “裂脑人”的研究及其哲学思考[J]. 武汉大学学报(社会科学版),1985,(04):39-45.
如果你看见她是顺时针转,说明你善于运用右脑;如果是逆时针转,说明你更善于使用左脑。如果你能看到两个方向且能自由转换,那么你就是智商逆天的天才了。据说耶鲁大学耗时5年的研究发现,只有14%的美国人才能做到。根据所给出的答案,很多人用左右脑、性格、情绪理论对这一答案进行解释。
◎ SATZ P, ORSINI D L, SASLOW E,etal. The pathological lefthandedness syndrome [J]. Brain & Cognition. 1985, 4(1) , 27–46.
必须要使用一定的手段,大脑才能反应过来自己又被骗了。有意思的是,人类却常常用这些立体错觉,来证明大脑的实力。相信很多人看过“旋转的舞女”,以及与它相关的测试分析。还记得你第一眼看到她时,你觉得她是顺时针还是逆时针转?
TED(Technology,Entertainment,Design,即技术、娱乐、设计)是美国的一家私有非营利机构,该机构以它组织的TED大会著称。TED诞生于1984年,其创办人是里查德·沃曼。
但就算你知道其中的真相又怎样,还是没法说服自己的眼睛。那人眼究竟有什么缺陷才会在识别立体事物时出现这样的幻觉?
左利手即左撇子,指的是更习惯于用左手的人,虽然没有数据支持左利手更聪明,但有数据支持双手能用者空间能力更差。
不可否认,每个人都对神奇的视错觉图片充满好奇心。伴随着视错觉艺术的发展,人们似乎不再局限于二维平面的视错觉图片了。利用特殊形状与视角,骗过我们大脑的视错觉艺术作品近年来出现了不少。比如,一根小棍可以穿过正方体的三个平面。可真相却令人震惊,因为它压根儿就不是标准的正方体。
优势半球是指在人脑活动中占据主要地位的脑半球。
01 立体还是平面, 究竟是眼睛看错了还是大脑在撒谎?
有观点认为大脑思考速度快,很多行为是先做,再想为什么这么做,这样可以保证更快地完成任务。