视觉错觉产生的脑神经机制究竟是啥

撰文| 中国科学院神经科学研讨所视感觉脑机制研讨组

每年在佛罗里达举行的视觉科学年会（VSS， Visual Science Society）上，都会评出当年最出色的十大视觉幻觉。

许多视觉科学研讨者、神经科学爱好者、平面规划艺术家蜂拥而至，热闹非凡。

俗话说：眼睛是心灵的窗口。

人们常说眼见为实，用来描述一个物体或许一件作业只要亲眼看见了才信任它是真的。

可是却有那么一类图形长时间撒播于网络、报刊，可以瞒天过海般的骗过你的眼睛，让你觉得自己好像变傻了。

即便是你知道了其间的玄机，却也无论如何也无法压服自己的眼睛，它们就是视觉幻觉。

下面让咱们赏识一下几个冷艳的视觉幻觉。

图1中呈现的棋盘格亮度幻觉中，A、B两块区域的亮度实践上是相同的，可是将它们放置于不同的图形环境下，人们会根据视觉经历感觉到不同的亮度。

相同的亮度的物体，呈现在暗影中的时分，咱们会感觉到它更亮一些，而在光照丰厚的环境中，咱们会感觉到它更暗一些。

图1棋盘格亮度幻觉。

如图A中，A，B两块区域的色彩看起来有很大的亮度差异，可是将两块区域连通起来之后，会发现两块区域的亮度是一起的。

图2水彩幻觉。

人们会感觉到被黄色线条围住的部分的色彩要比周围白纸的色彩更黄一些，实践上二者的色彩是相同的。

图 3 闻名的Pinna 旋转运动幻觉。

当人凝视图片中心黑点，头部接近（或远离）屏幕时，会很明显地感触到两个圆环在别离以逆时针和顺时针（或顺时针和逆时针）方向旋转，但事实上圆环并没有任何物理移动。

王伟组 制作

是咱们的眼睛出问题了吗？

首要要简略介绍一下咱们的视觉体系：如图6所示，咱们的视觉体系由露出在外的眼球，视神经和视觉皮层所组成。

咱们的眼睛是外部图画进入视觉体系的第一个环节，光学信号在视网膜上被转化成电信号，经过视神经传入视皮层的神经元海洋之中。

眼球是一部全自动聚集成像图画收集体系，在功用上逾越现在国际上任何一部数码相机。

眼球上即便很小的损害都会引起严峻的视力问题，最遍及的就是近视眼、老花眼。

还有些相似幻觉感觉的疾病，如有些人眼睛因为玻璃体污浊而呈现飞蚊症，还有些人因为视网膜上缺少相应的感光色素细胞而呈现色盲或许色弱。

这些病理性的反常都会对患者的正常日子发生严峻的影响。

上面的这些幻觉图形，一开始就是视力正常的人们所规划出来的，随后正是因为咱们觉得这些图形垂手可得的就欺骗了他们的眼睛而引起广泛爱好，并不断传达开来。

而眼睛呈现损害或许发育反常，往往导致严峻的视觉感知妨碍。

因而，从统计学意义上来讲，咱们的眼睛是正常的。

让咱们愈加准确的界说一下视觉幻觉:人们的片面感觉与图形的物理参数不匹配的现象。

这种感觉与实践不匹配的现象，在绝大大都情况下，并不会对事主的日子形成不良影响。

图4 两种因为眼部病变导致的视物不真。

A 右图为色盲患者眼中的国际。

B 飞蚊症患者因为眼中呈现病变，导致看到的图画中有相似运动的悬浮物体。

图4 两种因为眼部病变导致的视物不真。

A 右图为色盲患者眼中的国际。

B 飞蚊症患者因为眼中呈现病变，导致看到的图画中有相似运动的悬浮物体。

图5人的视觉体系：人眼的解剖结构以及视皮层的信息流

大脑的bug？

已然咱们的眼睛是好的，视觉通路又都是好的，那么为什么在幻觉图形的条件下咱们无法实在的感知外部图画呢？莫非这是咱们的视觉皮层在进化中呈现的缝隙？关于这个问题，现在还没有一个一致的解说。

咱们已知外部国际的图画经过眼睛的折光体系投射到视网膜上这一进程是非常忠诚于光学原理的。

可是当外部图画在视网膜上被转化成电信号并进入大脑之后，皮层关于图画信息进行了进一步的解读。

这种解读形式，在经过了亿万年的进化之后，必定是以一种最接地气、最懂这个国际的方法进行的。

比方因为红绿拮抗神经元的存在，导致红花烘托在绿叶上面分外艳丽、红橙色的果实在自然界中占有大大都；因为咱们的大脑会存在添补效应，一个人的身体被遮挡住了一部分，咱们并不会以为这个人的身体少了一块；因为大脑中存在专门担任面部辨认的脑区，人们关于脸部辨认愈加灵敏。

自然界中的图画，因为受太阳照耀、重力、水流、气流等要素的影响，总是以一种特定的形状存在，这也将视觉体系塑形成了擅长于处理这类视觉图形。

而幻觉图形都是人们经过精心构思规划出来的，在自然界中简直很少存在这样的图画，而咱们的视觉体系作为一种进化的产品，初度遇到这样的图形会用它固有的方法去了解，就会呈现相似了解误差的现象，是咱们的大脑关于图画的一种固有信息提取方法在遇到新情况下的表现，也可以了解成为一种大脑进化不行完美而呈现的bug。

视觉幻觉现象是好是坏？

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