虛幻的景象逐漸消失又顯現

消逝的幻覺與你的感知捉迷藏

“我不認為留白有什麼問題。我不認為擁有一面空白的牆壁是個問題。”

——安妮·萊博維茨

根據我(馬丁內斯-孔德)在西班牙長大時聽到的一個傳說,任何人都可以看到魔鬼的臉。你只需要在午夜時分盯著鏡子裡的自己的臉,呼喚魔鬼的名字,黑暗王子就會回望你。不用說,我既著迷又害怕這種可能性。我知道這是一個我必須嘗試的實驗。我等了一兩天來鼓起勇氣,然後熬夜到午夜,從床上起來,走進浴室。我關上身後的門,這樣我的家人就不會聽到我大聲呼喚撒旦,面對我睜大眼睛的倒影,發出我的祈求,然後……什麼也沒發生。我(字面意義上)幻滅了,但也相當釋然。


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現在,三十年後,義大利烏爾比諾大學的視覺科學家喬瓦尼·B·卡普託撰寫了一篇題為“鏡中怪臉幻覺”的論文,或許可以解釋我缺乏結果的原因。卡普託要求 50 名受試者凝視鏡子中他們反射的臉部 10 分鐘。不到一分鐘後,大多數觀察者開始感知到“怪臉幻覺”。參與者的描述包括他們自己面部的巨大變形;看到在世或已故父母的面孔;原型面孔,例如老婦人、孩子或祖先的肖像;動物面孔,例如貓、豬或獅子;甚至還有奇異而可怕的生物。所有 50 名參與者在面對突然變得陌生的面孔時都報告了“異樣感”。有些人感受到了強烈的情緒。

在閱讀了卡普託的文章後,我不得不再次嘗試“撒旦”。我懷疑我 30 年前未能看到鏡子裡除了我嚇呆了的自己之外的任何東西,與怪臉幻覺發生的光照條件不佳有關。卡普託建議使用昏暗的照明,這樣觀察者可以詳細看到他們的面部特徵,但體驗到減弱的色彩感知。因此,這次我關掉了浴室的燈,打開了手機的手電筒,然後把它放在我身後的地板上,這樣我就看不到它在鏡子上的倒影。然後我看著自己,等待著。

我的努力很快得到了回報。我臉部的一部分開始消失、收縮或擴張,突然所有特徵都會回來,讓我有點嚇一跳。我特別激動地體驗到了一些實驗參與者報告的解離性身份效應,感覺盯著我看的那張臉既是我的,又不是我的。令人失望的是,我沒有看到任何可怕的生物或祖先的鬼魂從彼岸呼喚我(甚至沒有撒旦),但我認為我接近看到了“原型”面孔之一。奇怪的是,實驗進行到一半時,我的臉似乎變成了一位古老的美國原住民戰士的棕褐色肖像。但它一齣現就消失了。

褪色為灰色

為什麼會這樣呢?為了解釋這一點,我們需要從伊拉斯謨·達爾文說起,他是英國自然哲學家、醫生和查爾斯·達爾文的祖父。在 18 世紀後期,他描述了物體在穩定凝視後如何褪色:“長時間看著一塊直徑約一英寸的猩紅色絲綢放在白紙上……猩紅色變得越來越淡,直到最終完全消失,儘管眼睛始終均勻而穩定地注視著它。”瑞士哲學家伊格納茲·保羅·維塔爾·特羅克斯勒後來證實了達爾文的觀察,他在牆上使用了彩色色塊。這種現象被稱為特羅克斯勒消逝。

神經適應,即神經元減少或停止對不變刺激反應的機制,被認為是長時間注視物體或場景時感知消逝的根本原因。一旦感興趣的目標消失,眨眼、視線轉移甚至稱為微眼跳的微觀非自主眼球運動都可以立即將其恢復到感知中[參見“轉移焦點”,作者:Susana Martinez-Conde 和 Stephen L. Macknik;《大眾科學思維》,2011 年 11 月/12 月]。

特羅克斯勒消逝和神經適應可能部分解釋了卡普託的怪臉幻覺。當我們長時間穩定地凝視我們反射的臉部時,視覺刺激不變的性質會導致面部特徵消失,然後隨著我們眨眼或進行非自主眼球運動而重新出現,從而“重新整理”我們的神經元反應。在缺乏視覺資訊的情況下,我們的大腦將根據我們的經驗、期望、最佳猜測,甚至參與形狀和麵部感知的硬連線神經機制來“填補”空白。結果可能是有趣的或令人不安的。

幾年前,我有機會與認知科學家丹尼爾·西蒙斯(著有《看不見的大猩猩》,與克里斯托弗·查布里斯合著,蘭登書屋,2010 年)及其在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的同事合作進行了一項實驗,以研究整個場景中的視覺消逝。您可以透過將視線精確地集中在模糊影像的中心,同時注意整個場景來體驗這種效果。仔細凝視幾秒鐘將最大限度地減少您的眼球運動,導致場景褪色為灰色。現在停止集中視線,場景將立即恢復。科學家可以透過完全移除或補償觀察者的眼球運動,使非模糊場景在實驗室中消逝。

消逝的印象

法國畫家克勞德·莫奈於 1872 年創作的《日出·印象》為印象派運動命名。這幅畫的主題是法國勒阿弗爾港,從莫奈的窗戶望去。然而,正如莫奈後來解釋的那樣,這不是莫奈對場景的真實看法,而是他的“印象”——因此得名。事實上,《日出》並沒有準確地代表現實:升起的太陽看起來比周圍的天空亮得多,這在現實生活中應該是這樣,但這種感知是一種幻覺。莫奈使用了亮度或明度匹配,但色度內容或色調不同的顏料來代表太陽和天空。哈佛大學神經生物學家瑪格麗特·利文斯通提出,正是這種等亮度質量,即影像中的物體與背景具有相同的亮度,才使太陽呈現出怪異的、幾乎是脈動的、栩栩如生的外觀。黑白複製品顯示太陽與背景雲具有相同的物理亮度。

等亮度物體有點難以看到,這使得它們更容易受到特羅克斯勒消逝的影響。日內瓦大學醫院的神經眼科醫生阿維諾姆·B·薩夫蘭和西奧多·蘭迪斯注意到,如果您將視線固定在莫奈畫作中水手的影像上幾秒鐘,同時注意太陽,太陽圓盤將逐漸消失,被周圍的天空所取代。

有多少個點?

這種圖案由日本立命館大學的視覺科學家北岡明佳生成,在每組四個藍色“花瓣”的中心包含一個黃色點。總共有 61 個黃點!為了向您自己證明這一點,請依次檢查每朵“花”,看看它們都包含一箇中央黃點。問題是您一次只能看到一個點。當您不直接看它們時,其他點就會消失。

潛伏的瓢蟲

在這對構成這種幻覺的影像的左圖中,同樣由北岡明佳創作,四個角落中的每個正方形都有三隻瓢蟲。當您環顧影像時,很容易看到這些小昆蟲,但是當您盯著圖案的中心時,它們會立即消失。右側的影像顯示它們不會因為尺寸小而變得不可見:在沒有正方形的情況下,所有 12 只瓢蟲在感知上都很突出,無論您看向影像的哪個位置。

癒合網格

這種幻覺由當時在荷蘭烏得勒支大學的認知神經科學家金井良太建立,是 2005 年年度最佳幻覺大賽 (http://illusionoftheyear.com) 的前 10 名入圍者。自由探索影像,您將看到中心有水平線和垂直線相交的規則圖案,左右兩側是錯位的十字形不規則網格。選擇影像中心的一個交叉點,並盯著它大約 30 秒。您會看到網格“自我修復”,變得完全規則。這種幻覺源於感知消逝和隨之而來的神經猜測,我們的大腦會根據來自中心的可獲得資訊以及我們神經系統尋求結構和秩序的內在傾向,對影像的外部部分進行“填充”,即使感官輸入從根本上來說是無組織的。

情人眼裡出西施

藝術品可能包含我們的中央視覺明顯可見但在從眼角觀看時變得不可見的“錯誤”。紐約大學的神經科學家丹尼斯·佩利發現,巴勃羅·畢加索的《吉他模型》(1912 年)只有當我們直接觀看時才顯得荒謬:琴絃被撕裂和扭曲,琴頸是彎曲的,琴身被分成不連貫的碎片。但現在專注於十字架,同時仍然注意吉他:您所能看到的只是優美樂器的平滑曲線和優雅的角度。佩利推測,這種幻覺之所以奏效,是因為我們的周邊視覺混淆了各個部分的位置。未能注意到模型中的錯誤會產生真實吉他的感知。畢加索描繪法國雜技演員努什·埃呂瓦爾的畫作也顯示出類似的現象。當直接觀看時,肖像很怪誕,但當從外圍觀看時,這位年輕女子看起來很精緻。佩利懷疑畢加索非常清楚這種效果。

(延伸閱讀)

太陽的消失:皮質可塑性的體現。 A. B. Safran 和 T. Landis,《眼科學調查》,第 41 卷,第 5 期,第 449–452 頁;1998 年 3 月–4 月。

眼睛的移動平板:現代眼球運動研究的起源。 Nicholas J. Wade 和 Benjamin W. Tatler。牛津大學出版社,2005 年。

消失的表演。 Art Wolfe 和 Barbara Sleeper。寶富,2005 年。

複雜影像的誘導視覺消逝。 D. Simons、A. Lleras、S. Martinez-Conde、D. Slichter、E. Caddigan 和 G. Nevarez,《視覺雜誌》,第 6 卷,第 10 期,第 1093–1101 頁;2006 年 9 月 26 日。

視覺與藝術:觀看的生物學。 瑪格麗特·利文斯通。艾布拉姆斯,2008 年。

鏡中怪臉幻覺。 G. B. Caputo,《感知》,第 39 卷,第 7 期,第 1007–1008 頁;2010 年。

轉移焦點。 S. Martinez-Conde 和 S. L. Macknik,《大眾科學思維》,第 22 卷,第 5 期,第 48–55 頁;2011 年 11 月/12 月。

Susana Martinez-Conde 是紐約州布魯克林 SUNY Downstate 健康科學大學的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。她是 Prisma Prize 獲獎作品《Sleights of Mind》的作者,與 Stephen Macknik 和 Sandra Blakeslee 合著,也是《Champions of Illusion》的作者,與 Stephen Macknik 合著。

更多作者:Susana Martinez-Conde

Stephen L. Macknik 是紐約州布魯克林 SUNY Downstate 醫療中心的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。他與 Susana Martinez-Conde 和 Sandra Blakeslee 合著了 Prisma Prize 獲獎作品《Sleights of Mind》。他們的下一本書《Champions of Illusion》將由 大眾科學/Farrar, Straus and Giroux 出版。

更多作者:Stephen L. Macknik
SA Mind Vol 24 Issue 3這篇文章最初以“Vanished without a Trace”為標題發表在 SA Mind 第 24 卷第 3 期(),第 19 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0713-19
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