一位信任的年輕女子將雙手放入一個頂部透明的盒子中。她正在參與一項實驗，但這項實驗帶有一種魔術表演的氛圍。研究人員要求她將雙手穩定地放在垂直藍線之間。她照做了，仔細地看著自己的手。它們似乎沒有移動，她也沒有感覺到它們在移動。
研究人員撥動開關，盒子的一側變暗，遮住了她的右手。他們要求她用左手伸過去觸控她現在看不見的右手。她照做了，但她的眼睛突然因驚恐而睜大。她的左手只感覺到空蕩蕩的空間。
“我的手去哪兒了？”她帶著越來越焦慮的語氣問道，然後突然她爆發出一陣大笑，因為她意識到這些科學家是瘋狂的那種。不過，為了以防萬一，她還是將雙手從盒子中抽出，以檢查它們是否還在那裡。它們還在。這次還在。
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這個場景被拍攝成影片，幫助海市蜃樓多感官幻覺盒的發明者在 2012 年年度最佳幻覺大賽中獲得一等獎。與許多著名的幻覺一樣，這個幻覺的產生也是偶然的。英國諾丁漢大學的三位心理學家建立了這個盒子，以研究大腦如何整合視覺輸入、身體感覺和觸覺資訊。有一天，其中一位，羅傑·紐波特，試圖修復盒子中的錯位。他發現“我的右手放錯了位置，我的左手看不見了。我試圖用右手觸控我的左手，但沒有碰到。我非常驚訝，所以我決定看看我是否可以實驗性地重現這種感覺。”
盒子配備了攝像頭、鏡子和顯示器，創造了一種幻覺，讓這位女士以為自己正在看自己的手，而實際上她看到的是手的影片重現。手部影像由計算機軟體操縱，緩慢地向內移動。為了補償，這位女士將手向外移動——儘管這一切發生得非常緩慢，以至於她沒有注意到。不到一分鐘，她雙手之間的距離變得比她意識到的要大得多。
消失的手的戲法是今年心理學家、神經科學家、藝術家、數學家和來自世界各地的修補匠提交給大賽的 59 個幻覺之一。由六名評委組成的小組將參賽作品篩選出前 10 名入圍名單，去年五月在佛羅里達州那不勒斯，1000 名幻覺愛好者組成的觀眾選出了三名獲獎者。
該比賽始於 2005 年，旨在表彰在前一年內創作或釋出的最佳新幻覺，涵蓋所有感官模式。它由神經關聯學會主辦，該學會是一個非營利組織，彙集了來自藝術、數學、心理學和神經科學等不同領域的研究人員，以促進對感知和認知的科學理解。我們中的一位（馬丁內斯-孔德）是該學會的主席，另一位（馬克尼克）是副主席，我們都幫助組織這項活動。《大眾科學》是長期的贊助商。
比賽是充滿樂趣的，但對於科學家來說，它具有更深層的目的。根據定義，當世界的物理現實與我們的感知不符時，我們就會體驗到幻覺。所有這些小小的故障都是一個機會，讓我們得以窺探幕後，更多地瞭解大腦是如何運作的。
[中斷] 現在，我的手放在哪裡了？
在日常生活中，諸如視覺、觸覺和本體感覺（對身體在空間中的位置的意識）等感覺共同作用，告知我們身體各個部位的位置。正如海市蜃樓幻覺盒的創造者所做的那樣，將這些輸入分開，大腦很容易感到困惑。這些影像中的女士在試圖觸控她的手並發現它不在她認為的位置後感到驚訝。
要理解這種幻覺，請想想嬰兒早期的動作是多麼的生澀，以及她在學習走路時是多麼的不穩。當她努力保持直立時，她會動態地調整和重新調整身體的幾乎每一塊肌肉。即使在靜坐時，您也會做同樣的事情，只是更流暢，並且沒有有意識的監督。由諾丁漢大學心理學家羅傑·紐波特、海倫·R·吉爾平和凱瑟琳·普雷斯頓創造的海市蜃樓盒揭示了當這些身體感覺與視覺輸入分離時會發生什麼。
如需演示，請訪問 http://illusionoftheyear.com/2012/the-disappearing-hand-trick/，如需觀看研究參與者有趣的反應用拼貼畫，請參閱 www.youtube.com watch?v=-4r1ANw0X3I
[中斷] 彩色車輪
視覺科學家亞瑟·夏皮羅是幻覺大賽的資深人士，曾獲得四次獎盃，他與美國大學的同事威廉·基斯特勒和亞歷克斯·羅斯-海尼格合作，獲得了三等獎。該團隊的靈感來自一種經典的現象，即車輪幻覺。
在標準車輪中，巢狀的黑色圓盤環順時針旋轉，但看起來是逆時針旋轉。這種效果依賴於特定的幾何形狀。每行中的圓盤間隔 30 度，當它們順時針跳躍 25 度間隔時，您可以選擇將跳躍解釋為 25 度的大順時針轉動或 5 度的小逆時針轉動。您的大腦選擇不太劇烈的運動作為最可能的運動，因此車輪看起來是逆時針轉動的。
夏皮羅和他的同事們想到了將一些圓盤塗成黃色的想法。結果是一種新穎而引人注目的幻覺：一個同時在兩個方向旋轉的車輪 (http://illusionoftheyear.com/2012/color-wagon-wheel)。當您看著黃色圓盤時，您可以判斷它們正在順時針移動，因為它們的 25 度跳躍是明確的——沒有其他附近的黃色圓盤會混淆這個問題。然而，您仍然強烈地感覺到車輪作為一個整體在相反方向移動，因為其餘的黑色圓盤繼續驅動車輪幻覺。
[中斷] 當名人變醜時
二等獎也來自一次偶然的發現。一位在澳大利亞昆士蘭大學認知科學家馬修·湯普森手下工作的本科生熬夜為一項關於面部感知的實驗準備一組照片。這位學生肖恩·墨菲將面孔對齊在眼睛處，並在他的計算機中快速瀏覽它們。幾秒鐘後，他開始看到高度變形和怪異的面孔盯著他看（我們的解釋是右側經過修飾的照片）。感到驚訝的是，他一個接一個地看著那些給他印象最醜陋的面孔。“它們中的每一個看起來都很正常，甚至很有吸引力，”湯普森說。“肖恩發現了閃爍面部失真效應。”這種幻覺之所以奏效，是因為我們的視覺系統不是將每個面孔視為孤立的實體來處理，而是將其與之前和之後的面孔進行比較，湯普森說。“對齊面孔並快速呈現它們使我們很容易比較它們，因此它們的差異變得更加極端，”他補充道。您可能會想，好吧，這種幻覺可能對我們大多數凡人的面孔有效，但科學家們肯定無法讓布拉德·皮特和安吉麗娜·朱莉看起來很醜陋，對吧？
請檢視 http://illusionoftheyear.com/2012/when-pretty-girls-turn-ugly-the-flashed-face-distortion-effect 上的兩個影片
[中斷] 漂浮的星星
這顆五角星是靜態的，但觀察者體驗到它正在順時針旋轉的強烈幻覺。它由藝術家約瑟夫·豪特曼創作，他以筆名“卡婭·瑙”兼職擔任平面設計師，它是視覺科學家北岡明佳在京都立命館大學創作的著名旋轉蛇幻覺的變體。
豪特曼確定，與北岡使用的幾何圖案不同，不規則圖案特別有效。我們最近與巴羅神經病學研究所的同事豪爾赫·奧特羅-米蘭一起進行的研究表明，使這種型別的幻覺起作用的關鍵要素之一是人們在觀看影像時無意識地做出的微小、急促的眼球運動（稱為微眼跳）。
在豪特曼的幻覺中，每塊藍色拼圖都具有白色或黑色邊框，背景顏色較淺。當您環顧影像時，您的眼球運動會刺激對運動敏感的神經元。這些神經元透過指示物體輪廓在空間中移動的明暗邊界的移動來感知方向。在漂浮的星星影像中，白色、淺色、黑色和深色邊框之間精心安排的過渡欺騙了神經元，使其響應就好像它們看到的是同一方向的持續運動，而不是靜止的邊緣。
該幻覺的線上連結為 http://illusionoftheyear.com/2012/floating-star
[中斷] 腫脹的頭
事實證明，恭維話並不會讓人頭變大；而是花栗鼠般的臉頰會讓人頭變大。大阪大學的認知科學家森川和德和石井繪里最近發現了一種他們稱之為頭部大小幻覺的現象。這裡顯示的兩個人臉除了其中一張影像中男人的下巴更寬、臉頰更豐滿之外，其他方面都是相同的。較胖的頭部看起來更大，但事實並非如此。
頭部大小幻覺表明，大腦不是孤立地確定視覺刺激的大小；它將物體和特徵與視覺場景中附近的物體和特徵進行比較。森川說，這種幻覺發生在日常生活中，並提供了一個機會。“如果您面部或身體的某個部位看起來比平均水平更寬或更細，那麼其他部位也會看起來更寬或更細。您可以利用這種幻覺，透過有效的化妝和服裝讓自己看起來更好，”他解釋道。
[中斷] 像琳達·布萊爾一樣彎曲
在 1974 年經典恐怖片《驅魔人》的放映過程中，琳達·布萊爾飾演一個被惡魔附身的女孩，一位觀眾震驚地暈倒，下巴撞到前面的座位上骨折。他起訴了華納兄弟公司，並庭外和解，金額不詳。視覺科學家托馬斯·帕帕托馬斯（來自羅格斯大學）提出的驅魔人幻覺也讓人們驚掉下巴，儘管後果沒有那麼嚴重。
帕帕托馬斯在三位羅格斯大學同事的幫助下製作了這個三維幻覺：技術員老湯姆·格雷斯、藝術家羅伯特·邦金和計算機圖形專家馬塞爾·德希爾。該團隊早些時候創造了空心面孔幻覺（其中空心面具的內部被巧妙地繪製，使其看起來突出）。現在他們創造了一個“空心身體”幻覺，其中有一個關鍵的轉折：他們將空心面具與非空心軀幹配對，反之亦然。這些雕塑沒有移動部件，但是當頭部-軀幹複合體旋轉時，“效果就像《驅魔人》中那樣，是一個從 3D 剛性 [身體] 中伸出的靈活、扭曲的脖子，”帕帕托馬斯說。
這種幻覺揭示了大腦用於解釋面部和身體方向的一些偏差。例如，您的大腦假設人們的面部和身體是從上方照明的——即由太陽照明。因此，當您觀察空心面具或身體並且照明方向似乎顛倒時，旋轉方向也會顛倒。
訪問 http://illusionoftheyear.com/2012/exorcist-illusion-twisting-necks 觀看魔鬼後裔的頭顱圍繞其軀幹進行虛幻的 360 度旋轉。
[中斷] 周邊視覺的怪癖，第 1 部分
一個彩色點在圖案化的黑白背景上水平移動。當您直視它時，您會準確地看到它。但是，如果您從眼角瞥視它，該點突然會呈對角線滑動。加州大學聖地亞哥分校的視覺科學家斯圖爾特·安斯蒂斯創作的這個動畫幻覺演示了中央視覺和周邊視覺的不同作用。“在中央視覺中，我們可以非常精確地看到物體的位置，無論它們是靜止的還是移動的，”安斯蒂斯說。“周邊視覺非常擅長捕捉運動。這就是為什麼我們在擁擠的機場揮手以引起朋友的注意。”但是我們視線的邊緣並不適合檢測位置。在這種幻覺中，位置和運動相互扭曲。
安斯蒂斯引人注目的創作對日常生活具有啟示。“當我們開車時，我們的廣角視覺會檢測到位於我們外圍的遠處目標。重要的是將我們的視線轉向移動的周邊目標，以避免我的幻覺中演示的奇怪的感知扭曲，”他說。
請在 http://illusionoftheyear.com/2012/the-colored-dot-peripheral-vs-central-vision 上檢視它的兩個版本
[中斷] 周邊視覺的怪癖，第 2 部分
加州大學洛杉磯分校的視覺科學家史蒂文·瑟曼和盧洪京用稱為加博斑塊的圓盤建立了一個人形，加博斑塊是帶有模糊邊緣的條紋圓形或橢圓形圖案。當您直接觀看時，該人物似乎向左走。但是等等！如果您將目光移開，該人物突然似乎改變方向並向右走。方向逆轉是由斷開連線造成的。瑟曼和盧將圓盤定位為代表一個人向右走，儘管圓盤內的運動造成了整體向左的偏移。我們的中央視覺無法捕捉到細微的向右移動的行走線索，但超運動敏感的周邊視覺立即抓住它們並將它們整合到我們對物體軌跡的感知中。
請在 http://illusionoftheyear.com/2012/peripheral-action-phantom-illusion 上觀看模糊的步行者，並訪問 http://illusionoftheyear.com/finalists_2012/thurman/dancing.mov 從眼角觀看它跳舞。
[中斷] 致敬埃舍爾
標誌性的荷蘭圖形藝術家 M.C. 埃舍爾創作了從山坡上向上滾的水的蝕刻畫，這源於他非凡的直覺，即人類感知是從許多小部分組裝成影像的整體的。神經科學研究已經證明埃舍爾是對的：我們現在知道，視覺系統是從物體特徵之間的許多區域性關係中拼湊出場景的全域性感知的。結果，小到無法區域性檢測到的微小錯誤（在現實世界中很少發生）會在空間中累積，成為全域性級別上的重大錯誤，瞧！——您就得到了一張不可能的影像。
日本近畿大學的藝術家鶴野幸子將這一概念提升到了一個新的水平。她建造了一個類似於堡壘內部的建築模型，並拍攝了球在其中沿斜坡滾動的影片。但是由於她拍攝的角度，您無法擺脫球在兩個水平表面之間向上滾動的看法，這在您的理性思維看來是多麼荒謬和不可能。
她欺騙的線索都在那裡，但是由於它們在區域性水平上幾乎是不可見的，因此該影像在全球水平上具有驚人的說服力。球永遠不會在沒有幫助的情況下向上滾動，因此向上滾動實際上一定是向下滾動。那麼，唯一的可能性是，該構造根本不是塔，而是一個從特定角度觀看時看起來像塔的表面的巧妙表示。其中的一些蛛絲馬跡：如果您將樓梯塗黑（區域性線索），塔頂看起來是平的，而如果您將側面塗黑（另一個區域性線索），則看起來塔頂位於由樓梯連線的兩個水平面上（插圖）。她補充說，大腦被設計為將平面解釋為三維結構，“我的幻覺之所以發生，是因為大多數觀看者誤解了 3D 結構。”
請在 http://illusionoftheyear.com/2012/illusion-of-height-contradiction 上驚歎於它
[中斷] 填補空白
一種新的幻覺非常重要，我們認為它應該被納入下一代認知神經科學教科書。達特茅斯學院的視覺科學家彼得·U·謝，曾獲得過兩次獎盃，他將三個彩色圓盤分組，使它們像維恩圖一樣在中心重疊。如果您將目光固定在中心交點並僅關注一個圓盤，則整個圓盤將呈現出其外圍區域的統一顏色，即它與其他圓盤不重疊的區域。儘管顏色在某些區域是混合的——並且中心實際上是灰色的！——但被關注的圓盤看起來也會像透明地漂浮在其他圓盤之上。無論您關注哪個圓盤，它似乎都會填充為單一的均勻顏色。
這種幻覺證明了大腦具有非凡的能力，可以在同一場景中看到不同的事物，這取決於它的焦點。例如，當您看著池塘時，您可能會看到水面上反射的雲彩，但透過稍微轉移注意力，您可能會發現自己正在看底部的石頭。同樣，當您將注意力轉移到謝的圖紙中的特定圓盤時，您的大腦會抑制其他圓盤並增強您正在觀看的圓盤。
如需動畫版本，請訪問 http://illusionoftheyear.com/2012/attentional-modulation-of-perceived-color