大腦在萬物中看到人臉

眼見為實

天佑女王

1954年發行的加拿大紙幣上印有英國君主伊麗莎白二世的肖像。這位年輕的女王看起來莊嚴而寧靜,儘管在她高貴的耳朵後面的捲髮中藏著一個咧嘴笑的惡魔(紅色著色,以便更容易看到)。真是倒黴的髮型日!加拿大人對被稱為“魔鬼頭”或“魔鬼臉”系列的東西感到震驚是可以理解的。1956年,加拿大銀行命令鈔票公司加深女王頭髮中的高光,有效地從加拿大貨幣中驅逐了地獄之王。

由加拿大銀行博物館國家貨幣收藏館友情提供,渥太華

在那些[牆]紙裡,有些東西沒人知道,只有我知道,或者永遠不會知道。在外面的圖案後面,暗淡的形狀每天都變得更清晰。它總是相同的形狀,只是非常多。它就像一個女人彎下腰,在那圖案後面爬行.
——摘自夏洛特·珀金斯·吉爾曼的《黃色牆紙》

夏洛特·珀金斯·吉爾曼1892年的短篇小說《黃色牆紙》中的主人公患有小說中最著名的空想性錯覺病例。空想性錯覺是指將偶然或模糊的刺激錯誤地感知為獨特且有意義的現象,它解釋了許多所謂的超自然和神秘現象,包括不明飛行物和野人目擊事件以及其他幻象。在吉爾曼的故事中,女主人公被幽禁在她那桌布醜陋的臥室裡,無所事事,被黃色圖案背後的女人逼瘋——徹底的精神分裂症。隨著她陷入瘋狂,她開始相信自己被牆紙囚禁了。

精神疾病會加劇空想性錯覺,疲勞和睏倦也會如此。最近一次手術後,我們中的一位(馬丁內斯-康德)注意到到處都是人臉,在一些不可能的地方,比如她在檢查潛在的術後血栓時左臂的超聲影像中。她立刻意識到,無處不在的人臉是睡眠不足和血液中高濃度止痛藥的產物,所以她更多的是感到好奇而不是擔心。她的醫生同意了,但在她的檔案中記下了一個不同的未來用藥方案。以防萬一。幸運的是,病房的牆壁是光禿禿的,而且沒有黃色的牆紙。我們的大腦天生就想尋找意義。我們識別周圍結構和秩序的能力,加上我們卓越的面部識別天賦,會導致壯觀的空想性錯覺案例,對社會和文化產生重大影響。


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來自太空的人臉

由NASA友情提供

1976年,當NASA的“海盜1號”環繞火星尋找其姊妹飛船“海盜2號”可能的著陸點時,它發現了一個英里寬的人類(或可能是火星人?)面孔的輪廓,正從紅色星球的西多尼亞地區凝視回來。科學家們認為,火星“獅身人面像”是西多尼亞周圍眾多臺地之一,不尋常的陰影使其看起來像一個巨大的頭顱。然而,陰謀論者傾向於政府掩蓋真相的另一種解釋,並批評NASA未能成功隱藏古代火星文明的遺蹟。大約二十年後,獲取西多尼亞的高解析度影像成為NASA的優先事項。“我們覺得這對納稅人很重要,”時任NASA火星探測專案首席科學家的吉姆·加文說。“我們儘可能快地拍攝了人臉的清晰照片。”1998年4月,“火星軌道器相機”團隊拍攝了一張比最初的“海盜號”照片清晰10倍的照片,揭示了神秘的火星人臉實際上是一個臺地。

虎眼

摘自R·保羅·吉勒曼的《“虎眼徵”》,載於《放射學》,第217卷;2000年12月。經北美放射學會許可使用(左上);安迪·蓋裡格© iStock.com (右上)

里約熱內盧聯邦大學的神經學家佩裡克萊斯·馬拉尼昂-菲略和莫里斯·B·文森特提倡使用面部檢測錯覺作為啟發法,以幫助醫生診斷神經系統疾病。其中一種是PKAN,或泛酸鹽激酶相關神經退行性疾病,它是由編碼負責輔酶A生物合成的酶的基因突變引起的。PKAN通常在兒童時期開始,大多數患者在15年內失去行走能力。在MRI影像中,PKAN患者的大腦顯示蒼白球(參與運動控制)的強度因鐵積累而降低,而壞死導致中央區域的強度增加。影像看起來非常像貓科動物,提供了所謂的虎眼徵。

煙霧中的撒旦

馬克·D·菲利普斯 markdphillips.com

攝影記者馬克·D·菲利普斯在9/11事件中第二次飛機襲擊事件發生幾秒鐘後,拍攝了被煙霧和火焰吞沒的世界貿易中心。當時菲利普斯並不知道,這張照片由美聯社釋出,並刊登在幾家報紙的頭版,其中包含了黑暗王子的面孔。媒體一片譁然,菲利普斯在同一天從攝影新聞業退休,收到了超過30,000條與渾濁雲層中的“邪惡面孔”及其在觀眾中引起的感受相關的訊息。

一年後,當時都在德克薩斯大學埃爾帕索分校的計算機科學家弗拉迪克·克雷諾維奇和迪馬·伊烏林斯基發表了對照片中人臉的幾何分析,這也在CNN的不同影像中看到。分析表明,煙霧中的擾動可以由水平線(如“眼睛”和“嘴巴”)和垂直線(如“鼻子”)組成,這些線疊加在圓錐曲面(“頭部”)上。科學家們得出結論,背景形狀(圓錐)和背景上的特徵(水平線和垂直線)都可以用火災中冒出的煙羽的物理和幾何自然地解釋。

在最意想不到的地方

摘自G·格雷戈裡·羅伯茨和納吉·J·圖馬的《睪丸疼痛的面孔:一項令人驚訝的超聲檢查發現》,載於《泌尿學》,第78卷,第3期;2011年9月。經愛思唯爾許可轉載(頂部);由喬納森·B·博雷科和陳川華友情提供,杜克大學底部

藝術作品:© 2016 薩爾瓦多·達利博物館,公司,藝術家權利協會(ARS),紐約,2016年;影像:《消失的伏爾泰半身像的奴隸市場》,1940年,布面油畫,© 薩爾瓦多·達利,加拉-薩爾瓦多·達利基金會(ARS),2016年,聖彼得堡薩爾瓦多·達利博物館收藏,佛羅里達州,2016年;未經藝術家權利協會(ARS),紐約明確書面許可,禁止複製,包括下載ARS會員的作品,版權法和國際公約禁止。

醫學影像學是空想性錯覺的新沃土。當時都在安大略省女王大學的泌尿科醫生G·格雷戈裡·羅伯茨和納吉·J·圖馬震驚地發現,在一名患有嚴重睪丸疼痛的45歲男子的陰囊超聲影像(頂部)中,出現了一張痛苦扭曲的面孔。醫生們曾戲稱這張影像可能是埃及男性生育之神敏的顯靈,但最終認為良性腫塊中的面部特徵是偶然的。

《物理世界》記者詹姆斯·達西也同樣驚訝地發現,在杜克大學一組研究人員拍攝的一系列水滴在荷葉表面彈跳的高速影像(中間)中,出現了披頭士樂隊鼓手林戈·斯塔爾的面孔。

大腦在實際上不相關的事物之間建立虛假聯絡的能力對於西班牙超現實主義畫家薩爾瓦多·達利發明的“偏執狂批判法”藝術技巧至關重要。(偏執狂和空想性錯覺具有相同的詞源,來自希臘語para-表示“代替”和-oid, -oeides或 -eidos表示“形式”。)在達利的《消失的伏爾泰半身像的奴隸市場》中,伏爾泰面部的幾個特徵是由場景中人物的身體形成的(底部)。

達特茅斯學院的神經科學家孟明和他的同事們對觀察者的大腦進行了成像,同時他們觀看了人臉和看起來像人臉的物體。左側梭狀回被面孔和類似面孔的物體啟用,而右側梭狀回對真實面孔的啟用遠強於對類似面孔的啟用。

更多探索

揭開火星上的人臉之謎。 NASA科學;2001年5月24日:http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast24may_1

世界貿易中心大火中是否出現撒旦的面孔?幾何分析。 V. 克雷諾維奇和 D. 伊烏林斯基,《幾何組合學》,第12卷,第2期,第69-75頁;2003年。

神經空想性錯覺:視覺錯覺的診斷線索。 P. 馬拉尼昂-菲略和 M. B. 文森特,《神經精神病學檔案》,第67卷,第4期,第1117-1123頁;2009年12月。

睪丸疼痛的面孔:一項令人驚訝的超聲檢查發現。 G. 格雷戈裡·羅伯茨和納吉·J·圖馬,《泌尿學》,第78卷,第3期,第565頁;2011年9月。

煙霧中的撒旦?一位攝影記者的9/11故事。 馬克·D·菲利普斯。 南布魯克林網際網路,2011年。

人腦面部處理的偏側化。 孟明、塔裡安·切裡安、高拉夫·辛格爾和帕萬·辛哈,《英國皇家學會會刊B》,第279卷,第1735期;2012年5月22日。線上發表於2012年1月4日。

蘇珊娜·馬丁內斯-康德是紐約州立大學下城健康科學中心布魯克林分校的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。她是普利茲馬獎獲獎作品《心靈的詭計》(與斯蒂芬·麥克尼克和桑德拉·布萊克斯利合著)以及《幻覺的冠軍》(與斯蒂芬·麥克尼克合著)的作者。

更多作者:蘇珊娜·馬丁內斯-康德

斯蒂芬·L·麥克尼克是紐約州立大學下城醫療中心布魯克林分校的眼科、神經病學、生理學和藥理學教授。他與蘇珊娜·馬丁內斯-康德和桑德拉·布萊克斯利合著了普利茲馬獎獲獎作品《心靈的詭計》。他們的下一本書《幻覺的冠軍》將由《大眾科學》/法勒、施特勞斯和吉魯出版社出版。

更多作者:斯蒂芬·L·麥克尼克
SA Special Editions Vol 25 Issue 3s本文最初以“忠實的相似之處”為標題發表於SA特刊 第25卷第3s期(),第18頁
doi:10.1038/scientificamericanillusions0816-18
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