魔術如何幫助我們理解動物的心智

為了幫助支付他的本科學費，Elias Garcia-Pelegrin 找到了一份不尋常的暑期工作：遊輪魔術師。“我就是那種在晚餐時間出來為你表演一些隨意魔術的人，”他說。但他最新的魔術演出更加不同尋常：在劍橋大學的比較認知實驗室為歐亞鷯鳥表演。

鳥類可能比遊客更難愚弄。為了給鷯鳥表演魔術，他必須學習用活的、蠕動的蠟蟲而不是通常的硬幣或球來表演手法魔術。但是在鳥舍裡表演至少比在遊輪上表演有一個優勢：鳥類並不期望被娛樂。“你不需要擔心給任何人留下深刻印象，也不需要講笑話，”Garcia-Pelegrin 說。“所以你只需表演魔術。”

就在最近幾年，研究人員開始對他們可以透過研究什麼能和不能愚弄動物來了解動物心智產生興趣。“魔術效果可以揭示視覺上的盲點和思維上的障礙，”Nicky Clayton 說，她是劍橋實驗室的負責人，並與 Garcia-Pelegrin 和其他人共同撰寫了魔術科學的概述，發表在《心理學年度評論》上。

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我們對世界的視覺感知是我們的大腦如何解釋我們的眼睛所見之物的產物。人類和其他動物已經進化到可以處理我們接觸到的大量視覺資訊，方法是優先處理某些型別的資訊，過濾掉通常不太相關的事物，並用假設來填補空白。許多魔術效果利用了人類的這些認知捷徑，比較這些相同的魔術在其他物種身上的效果，可能會揭示一些關於它們的心智如何運作的資訊。

Clayton 和她的同事已經使用魔術技巧對鷯鳥和猴子進行了研究，以揭示這些動物體驗世界的方式的差異。現在他們希望擴充套件到更多物種，並啟發其他研究人員嘗試用魔術來探索關於複雜心智慧力及其如何進化的大問題。

魔術科學

專業魔術師一直對人類心理學有著直覺的把握，但對魔術如何作用於人類的正式科學研究只有二十年的歷史。心理學家古斯塔夫·庫恩說，這仍然是一個小眾學科，他幫助啟動了這個領域，並領導著英國普利茅斯大學的魔術實驗室。但現在有一個魔術科學協會，它舉辦國際會議（下一次會議將在拉斯維加斯舉行），並且在過去二十年左右的時間裡，科學家們發表了 100 多篇關於魔術對人類的影響的論文，涵蓋了包括感知、意識、自由意志和信仰在內的主題。

“我認為它可以為您提供一種新的科學視角，”庫恩說。現在 Clayton 和她的同事正在將這種視角帶入動物認知科學。

使用魔術技巧的想法來自劍橋大學心理學系的駐場藝術家克萊夫·威爾金斯，他恰好也是一位魔術師。觀看威爾金斯表演手法魔術並將物體藏在秘密口袋裡，讓 Clayton 想起了她認識的另一個人：加州叢鴉。她早期的研究發現，當隱藏食物的叢鴉知道自己被其他叢鴉觀察時，它們會在其他鳥類離開後回來重新隱藏食物。

“鷯鳥用來保護其貯藏物的許多欺騙技巧都是魔術師在表演中使用的技巧，”Clayton 說。鷯鳥試圖透過選擇黑暗的地方、將其埋在沙子而不是礫石等安靜的材料中，或使用它們的身體阻擋其他鳥類的視線來掩蓋它們隱藏食物的行為。Clayton 觀察到，如果鷯鳥無法掩蓋它們的行為，它們會試圖透過移動它們的食物五六次來迷惑旁觀者，有時會假裝貯藏，同時將食物藏在喉囊中。

碰巧的是，Garcia-Pelegrin 當時是 Clayton 的研究生之一，並且樂於為了科學的名義為鳥類觀眾表演魔術。這涉及到長時間的等待，等待實驗室的歐亞鷯鳥自願飛入與鳥舍相連的房間，並跳到他面前的棲木上。

“論文沒有告訴你我獨自一人坐在劍橋的一個房間裡，只是因為沒有暖氣而感到寒冷，只是等待鳥出現的時間有多長，”他說。“但它們確實出現了。”

給鳴禽的魔術

Garcia-Pelegrin 為鷯鳥表演的魔術之一是“快速傳遞”，其中一枚硬幣——或者在本例中是一條蠟蟲——在魔術師的手之間被拋擲得非常快，以至於人類的視覺系統會完全錯過它。當我們快速地將目光從一個物體切換到另一個物體時，我們的眼睛會以稱為掃視的快速跳躍移動，而不是以平滑的運動移動，平滑的運動會導致世界變得模糊。在每次跳躍期間，都會有短暫的瞬間我們什麼也看不到，這是一個短暫的失明期，在此期間，熟練的魔術師可以將物體從一隻手扔到另一隻手，就在觀眾面前，而他們卻看不到。

然而，鳥類能夠看到比我們快得多的運動，因此不太依賴掃視。“它們是空中生物。快速和能夠準確感知周圍快速的世界是它們的利基，是它們的專長，”Garcia-Pelegrin 說。“我期望它們永遠不會上當受騙。”

但它們確實上當了。在實驗影片中，一隻名叫荷馬的鷯鳥將頭轉向一側，用一隻眼睛專注於放在張開的手掌中的蟲子。當 Garcia-Pelegrin 的手橫向移動時，荷馬迅速轉過頭來面向前方，用雙眼觀看剩下的魔術。他用喙選擇了蟲子最初所在的手，並專注地盯著那隻手張開，露出它是空的。似乎在從單眼視覺切換到雙眼視覺的過程中，有一個短暫的瞬間荷馬的世界變得空白——這是一個以前未知的盲點。

“這裡的妙處在於，這個魔術技巧利用了一個完全不同的盲點，這個盲點與哺乳動物無關，與人類無關，而 100% 與作為鳥類有關，”Garcia-Pelegrin 說，他現在是新加坡國立大學的動物行為學家。

另一方面，一個名為“法式掉落”的魔術並沒有愚弄鳥類。對於這個魔術，Garcia-Pelegrin 讓他的手背對著鳥，用手指和拇指向上指著握著一條蟲子。一隻名叫斯圖卡的鳥看著他用另一隻手在蟲子前面掃過，好像他要用拇指抓住它。但斯圖卡選擇了最初的手，蟲子被秘密地掉在了那裡。

起初，科學家們不確定為什麼斯圖卡和其他鳥類沒有被這個魔術愚弄。有些人認為這可能是關於它們的視覺，但 Clayton 猜測這歸結於鳥類沒有手這個事實。

與盲點不同，“法式掉落”依賴於期望：一個人以這種方式移動他們的手，就會用他們的拇指抓住物體。觀眾永遠不會看到魔術師的拇指真的這樣做，他們只是期望它會這樣做。這是一個感知捷徑，它可以幫助我們快速地對周圍世界做出反應，即使資訊不完整。顯然，鷯鳥沒有相同的期望。

Clayton 說，這些鳥類是人類飼養長大的，習慣於看到人類用拇指拿起和拿著食物。“但它們自己做不到。”她說，她自己在表演和教授舞蹈方面的經驗讓她深刻體會到，試圖體現那些身體結構不同的人的動作有多麼困難——無論他們只是手臂更長，還是他們有翅膀或鰭狀肢。“對我來說，作為一名舞蹈演員，觀察別人做出優美的動作和真正想象你自己會如何做之間存在著很大的差異。”

為了驗證 Clayton 的假設，科學家們設計了一個巧妙的實驗，涉及三種拇指解剖結構不同的猴子：具有完全對生拇指的捲尾猴、具有偽對生拇指的松鼠猴和沒有對生拇指的狨猴。Garcia-Pelegrin 對所有這些猴子都嘗試了“法式掉落”，果然，能夠用拇指抓住物體的猴子——捲尾猴和松鼠猴——被愚弄了。狨猴的反應就像鷯鳥一樣。

對於 Clayton 來說，這些實驗揭示了關於具身認知的有趣之處，具身認知是指身體以及身體與環境的互動是心智如何運作的重要方面。她說，大腦並非孤立地在一個真空中理解它所看到的東西。“這關係到整個身體如何解釋運動。”

魔術杯

雖然為了科學的名義為動物表演魔術是一個相對較新的想法，但類似於魔術效果的方法已經使用了幾十年。一種實驗型別，借鑑了對人類嬰兒的心理學研究，透過觀察動物是否對不可能的事情感到驚訝來揭示動物對世界的理解。

嬰兒會長時間盯著讓他們感到驚訝的東西，科學家認為許多動物也是如此。根據凝視時間，科學家們瞭解到，當葡萄進入容器但出來的是一塊胡蘿蔔時，猩猩會感到困惑，如果骨頭神奇地消失了，狗會感到困惑，如果工具自己移動，烏鴉會覺得很奇怪。

這些實驗與經典的“杯子和球”魔術非常相似，在“杯子和球”魔術中，球似乎在杯子下出現和消失。比較心理學家亞歷克斯·施內爾在 Clayton 實驗室做博士後研究員時，用類似的魔術測試了 Clayton 的鷯鳥。但是，鳥類得到的不是消失的球，而是神奇地轉化的零食。

在魔術的一種變體中，一隻名叫傑洛的鳥看到施內爾將一條蠟蟲——Clayton 說，這是鷯鳥世界的比利時松露——掉進了兩個杯子中的一個。然後兩個杯子都被倒置。傑洛不知道的是，施內爾預先在杯子裡放了一塊不太令人興奮的乳酪，並用手法魔術偽造了蠟蟲掉落。傑洛推倒了她認為蟲子所在的杯子，結果只發現了乳酪。她再次檢查杯子是否有蟲子，然後離開了，沒有吃乳酪，而乳酪通常是一種完全可以接受的零食。

動物認知研究員加布裡埃拉·史密斯最近在維也納獸醫大學的梅塞爾利研究所用戈芬氏鳳頭鸚鵡和啄羊鸚鵡——來自紐西蘭的大型、群居鸚鵡——嘗試了類似的魔術。使用魔術吸引了史密斯，因為它不需要訓練動物，並允許它們自然地表現。

“這是一種不同的認知研究方法，因為你正在為動物創造一個表達其期望的舞臺，”她說。“你記錄的是對它們的期望以及違反它們的期望時發生的行為的反應。”

啄羊鸚鵡以探索遊客的財物並偶爾偷東西而聞名（包括一個 GoPro 攝像頭，如由此產生的啄羊鸚鵡家庭電影所示）。研究鳥舍裡的鳥類非常好奇，並且通常樂於參與實驗，當叫到它們的名字時就會過來，並排隊等待輪到它們——儘管有些鸚鵡會插隊，衝進測試隔間，試圖偷食物並拒絕離開。“啄羊鸚鵡就像臉上帶著非常鋒利夾子的小孩，”史密斯說。

對於這個魔術，史密斯使用了敞開式的木箱，類似於鳥類之前探索過的空心木箱。但與那些箱子不同，這些箱子有一個隱藏的架子。她將一個普通的零食，例如一塊蘋果，掉進箱子的頂部，零食落在隱藏的架子上，然後她提起箱子，露出事先秘密放在底部的更美味的花生——或者反之亦然。

在鳳頭鸚鵡的情況下，史密斯正在觀察鳥類是否會在感到驚訝時豎起它們的冠羽。對於啄羊鸚鵡，她使用紅外熱成像攝像機來檢測它們眼睛周圍裸露皮膚中的血流變化。

她希望透過這種設定解決的一個問題是，動物對降級和升級的零食的反應是否不同。“我真的對尋找欣快感效應感興趣，”她說——當你發現口袋裡有一張被遺忘的五美元鈔票時，你會感到“哦，真不錯”。史密斯說，關於動物的積極情緒的研究很少，而魔術可能是一種探索這種情緒的方式。

擴大魔術圈

對於 Clayton 來說，鷯鳥似乎是一個自然的起點，因為它們自己在野外也使用欺騙策略。但它們不是唯一使用欺騙策略的動物。像鷯鳥一樣，禿鼻烏鴉也以假裝貯藏食物而聞名，但實際上是將食物放在喉囊中。眾所周知，猿類會利用它們的目光將注意力從它們不想讓別人發現的東西上轉移開。

雄性墨魚可以改變其皮膚的顏色和紋理，有時會在身體的一側向雌性展示求偶模式，同時透過用雌性顏色偽裝身體的另一側來向附近的雄性隱藏它們的行為。這種行為可能會使這些騙子成為被騙的良好候選者。“我們尚未設計實驗，但我們的下一站是墨魚，”Clayton 說。“我認為我們可以以有趣的方式使用魔術效果來觀察它們會被什麼搞糊塗。”

透過更多涉及不同物種的實驗，特別是像墨魚這樣的遙遠的頭足類動物，科學家們可能會深入瞭解關於動物心智的一些最大問題，例如它們是否能夠有意識地意識到過去並想象未來。發現哪些物種具有哪些能力可能有助於拼湊出這些心智慧力是如何進化的。

“你可能不一定會認為 [魔術] 說明了任何關於記憶或未來計劃的事情，”Clayton 說。“但它確實說明了——因為當一個物體消失時，你必須記住你認為它在哪裡，並且你必須對你認為它將在哪裡抱有期望。”

本文最初發表於Knowable Magazine，這是 Annual Reviews 的一項獨立新聞事業。註冊新聞通訊。