錯覺的神經科學

如何透過欺騙眼睛來揭示大腦的內部運作

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神經關聯學會最近宣佈了其年度最佳視覺錯覺競賽的獲獎者。為了慶祝這一活動,《Mind Matters》邀請了Susana Martinez-CondeStephenL. Macknik這兩位專注於視覺感知的神經科學家來解釋視覺錯覺的科學價值。本文是《Mind Matters》關於錯覺神經科學的新系列文章中的第一篇。

檢視錯覺幻燈片

神經科學的一個事實是,我們所體驗的一切實際上都是我們想象的產物。儘管我們的感覺是準確和真實的,但它們並不一定能再現外部世界的物理現實。當然,日常生活中許多經歷都反映了進入大腦的物理刺激。但是,解釋實際感官輸入的相同神經機制也負責我們的夢境、妄想和記憶失敗。換句話說,真實的和想象的在大腦中共享一個物理來源。因此,向蘇格拉底學習:“我唯一知道的是我一無所知。”


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神經科學家用來理解大腦如何創造現實感的最重要工具之一是視覺錯覺。從歷史上看,視覺藝術家和魔術師都使用視覺錯覺來深入瞭解視覺系統的內部運作。早在科學家研究神經元的特性之前,藝術家們就設計了一系列技術來“欺騙”大腦,使其認為平坦的畫布是三維的,或者一系列筆觸實際上是靜物。

視覺錯覺的定義是物理現實與物體或事件的主觀感知之間的分離。當我們體驗到視覺錯覺時,我們可能會看到不存在的東西,或者看不到存在的東西,甚至看到與存在的東西不同的東西。由於感知和現實之間的這種脫節,視覺錯覺展示了大腦未能重現物理世界的方式。透過研究這些失敗,我們可以瞭解大腦用來構建視覺體驗的計算方法。

在隨附的幻燈片中,我們將展示幾種基本類別的視覺錯覺,以及它們可以教給我們關於大腦的知識。

檢視錯覺幻燈片

 

Mind Matters》由Jonah Lehrer編輯,他也是部落格The Frontal Cortex《普魯斯特是一位神經科學家》一書背後的科學作家。

Susana Martinez-Conde is a professor of ophthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Health Sciences University in Brooklyn, N.Y. She is author of the Prisma Prize–winning Sleights of Mind, along with Stephen Macknik and Sandra Blakeslee, and of Champions of Illusion, along with Stephen Macknik.

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Stephen L. Macknik is a professor of opthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Medical Center in Brooklyn, N.Y. Along with Susana Martinez-Conde and Sandra Blakeslee, he is author of the Prisma Prize-winning Sleights of Mind. Their forthcoming book, Champions of Illusion, will be published by 大眾科學/Farrar, Straus and Giroux.

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