大腦厭惡歧義，但我們卻對它感到好奇地著迷。許多著名的視覺錯覺利用歧義來刺激感官。解決不確定性會在你的大腦中產生一種愉悅的震動，類似於你在解決問題時“尤里卡！”時刻體驗到的那種。這些觀察結果促使德國物理學家、心理學家和眼科醫生赫爾曼·馮·亥姆霍茲指出，感知與智力問題解決有很多共同之處。最近，這一觀點被英格蘭布里斯托爾大學的神經心理學家理查德·L·格雷戈裡重新提出並雄辯地捍衛。
所謂的雙穩態圖形，例如岳母/妻子 (a) 和人臉/花瓶 (b) 錯覺，經常在教科書中被吹捧為自上而下影響（來自較高大腦中心—編碼“老”和“年輕”等感知標記的地方—的先前知識或期望）如何影響感知的主要例證。外行人通常認為這意味著你可以看到任何你想看到的東西，但這純屬無稽之談—儘管具有諷刺意味的是，這種觀點比我們大多數同事所允許的包含更多的真理。
[分隔符] 有趣的翻轉
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考慮一下內克爾立方體 (c 以及 d 中的變體) 的簡單情況。你可以用兩種方式觀看這個錯覺—向上或向下。透過稍加練習，你可以隨意在這兩種交替的感知之間切換（儘管如此，當它自發翻轉時仍然非常有趣；感覺就像對你開了一個有趣的玩笑）。事實上，這個圖形不僅與通常認為的兩種解釋相容；實際上有無限組梯形可以產生完全相同的視網膜影像，但大腦毫不猶豫地鎖定在一個立方體上。請注意，在任何時候，你都只看到其中一個。視覺系統似乎在努力確定圖形代表的是兩個立方體中的哪一個，但它已經解決了更大的感知問題，即拒絕了數萬億其他可能產生我們稱之為內克爾立方體的視網膜模式的配置。自上而下的注意力和意志或意圖只能幫助你在兩種感知之間進行選擇；無論你多麼努力，你都不會看到任何其他可能性。
儘管內克爾立方體經常被用來例證自上而下影響的作用，但事實上，它證明了完全相反的情況—即感知通常不受此類影響的影響。的確，如果所有感知計算主要依賴於自上而下的效應，那麼它們對於幫助你完成與生存和基因傳播相關的任務來說就太慢了—例如，逃避捕食者，或捕捉食物或配偶。
重要的是要認識到，歧義不僅僅出現在巧妙設計的展示中，例如這兩頁以及 e，在下一頁 中，陰影可能會使火星上的表面特徵看起來是凸面或凹面。事實上，歧義是感知中的規則而非例外；它通常透過其他共存的自下而上（或橫向，如果這是正確的詞）的線索來解決，這些線索利用了視覺世界內建的統計“知識”。這種知識被硬連線到視覺系統的神經迴路中，並被無意識地部署以消除數百萬個錯誤的解決方案。但所討論的知識與世界的普遍屬性有關，而不是具體的屬性。視覺系統具有關於表面、輪廓、深度、運動、照明等等的硬連線知識，但沒有關於雨傘、椅子或斑點狗的知識。
[分隔符] 運動控制
歧義也出現在運動感知中。在 f 中，我們從兩個光點開始，它們同時在假想正方形的對角角落閃爍，如 1. 所示。然後燈光熄滅，並由出現在其餘兩個角落的光點代替，如 2. 所示。然後這兩個幀連續迴圈。在這個我們稱之為雙穩態四重奏的顯示中，這些點可以被看作是垂直振盪（虛線箭頭）或水平振盪（實線箭頭），但絕不會同時被看作是兩者—這是歧義的另一個例子。它需要付出更大的努力，但與立方體一樣，你可以有意識地在這些交替的感知之間切換。
我們問自己，如果你在計算機螢幕上分散幾個這樣的雙穩態四重奏刺激，會發生什麼？當你精神上翻轉其中一個時，它們會一起翻轉嗎？或者，考慮到它們中的任何一個都有 50% 的機會是垂直或水平的，它們會分別翻轉嗎？也就是說，歧義的解決是全域性性的（所有的四重奏看起來都相同），還是這個過程是針對視覺場的不同部分零星發生的？
答案是明確的：它們都一起翻轉。歧義的解決中一定存在全域性場效應。你可能想在你的計算機上嘗試進行實驗。你也可以問，同樣的規則是否適用於岳母/妻子錯覺？內克爾立方體呢？令人驚訝的是，你可以使用如此簡單的顯示來了解關於感知的多少知識；這就是使這個領域如此誘人的原因。
我們必須小心，不要說自上而下的影響根本不起作用。在某些圖形中，你可能會陷入一種解釋，但一旦你口頭聽到有另一種解釋，你就可以切換。就好像你的視覺系統—利用高層次的記憶—“投射”一個模板（例如，一張老臉或年輕的臉）到碎片上，以促進它們的感知。有人可能會認為，物體的識別可以從自上而下的過程中獲益，這些過程利用了注意力選擇和記憶。相比之下，看到輪廓、表面、運動和深度主要來自自下而上（你可以“看到”一個立方體的所有表面和角落，甚至伸手去抓它，但仍然不知道或認不出它是一個立方體）。事實上，我們都有過這樣的經歷：整天透過顯微鏡觀察神經元，然後在第二天“幻覺”到處都是神經元：在樹木、樹葉和雲彩中。這種效應的極端例子見於完全失明並開始幻覺看到小精靈、馬戲團動物和其他物體的患者—稱為查爾斯·邦尼綜合徵。在這些人中，只有自上而下的輸入有助於感知—自下而上的過程，由於他們失明（由黃斑變性或白內障引起）而缺失，不再能限制他們的幻覺。這幾乎就像我們一直都在產生幻覺，而我們稱之為物體感知僅僅涉及選擇最符合當前感覺輸入的幻覺，無論多麼零碎。簡而言之，視覺是受控的幻覺。
但是，這種說法不是與我們之前所說的視覺在很大程度上是自下而上的相矛盾嗎？這個謎題的答案是“視覺”不是一個單一的過程；物體性的感知—它的輪廓、表面深度等等，就像你看到一個立方體是長方體時一樣—在很大程度上是自下而上的，而更高層次的物體識別和將物體分類為神經元或雨傘確實極大地受益於自上而下、基於記憶的影響。
[分隔符] 如何和什麼
生理學也支援這種區分。來自眼球的訊號最初在位於大腦後部的初級視覺皮層中處理，然後發散成兩條視覺通路：大腦頂葉中的“如何”通路和與記憶相關的顳葉中的“什麼”通路。前者關注空間視覺和導航—伸手去抓東西，避開障礙物和坑洞，躲避導彈等等，所有這些都不需要你識別所討論的物體。另一方面，顳葉使你能夠識別一個物體實際上是什麼（豬、女人、桌子），而這個過程可能部分受益於自上而下、基於記憶的效應。存在它們重疊的混合情況。例如，對於人臉/花瓶錯覺，存在陷入看到人臉的偏見。但是，如果你被指示關注白色區域並將其視為前景圖形而不是背景，即使沒有明確告知你“尋找花瓶”，你也可以切換到看到花瓶。
如果用其他非歧義圖形—一種稱為啟動的技術—預先呈現歧義、雙穩態圖形，那麼歧義、雙穩態圖形的感知是否會以任何方式被偏置？啟動已經在語言學中得到了廣泛的探索（例如，閱讀由“腿”引導的“腳”會喚起身體部位，但閱讀由“英寸”引導的“腳”可能會暗示尺子）。有趣的是，即使第一個詞出現得太短暫以至於無法有意識地看到，這種啟動也可能發生。感知是否可以被類似地啟動尚未得到仔細研究。你可以嘗試在朋友身上進行試驗。
最後，正如我們在另一篇文章中指出的那樣，你可以構建始終是歧義的顯示，例如“魔鬼的音叉”或“永恆的階梯”。這種自相矛盾的圖形同時喚起驚奇、喜悅和挫敗感—這是生活本身的一個縮影。