大約在35年前，科學家們認為只有一個視覺處理區域，稱為視覺皮層，位於大腦後部。現在我們知道，包括人類在內的靈長類動物的大腦中有30多個區域參與處理視覺的各個方面，例如對運動、顏色和深度的感知。事實證明，視覺比任何人想象的都要複雜和精細得多。將處理職責劃分為具有不同計算目標的各個區域是有道理的。
我們認為視覺是理所當然的，因為它通常看起來如此毫不費力。只有當這些不同視覺區域的部分受損，導致選擇性的但通常是深刻的感知障礙時，我們才開始意識到正常人類視覺的範圍和微妙之處。這種方法類似於我們對“正常”錯覺的研究——透過理解錯覺，無論是對於完整還是受損的系統，我們都可以深入瞭解大腦參與感知的過程。
考慮一下被稱為GY的男子的案例。他的視覺皮層受損導致半側視野完全失明。他無法有意識地看到任何東西，即使是在該區域向他展示的光點也看不到。然而，當被要求伸出手去觸控光點時，他可以準確地做到；他可以觸控到他看不到的光點！這似乎非常詭異，但是，正如您很快將瞭解到的，我們可以至少部分地解釋他的病情，即盲視，這可以用我們前面提到的專門用於視覺的多個解剖通路來解釋。[有關盲視的更多資訊，請參閱Susana Martinez-Conde撰寫的“Subconscious Sight”；《大眾科學》雜誌，《心理》，2008年4月/5月。]
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或者考慮一下約翰的奇怪案例，M. Jane Riddoch和Glyn W. Humphreys於1987年對其進行了精妙的研究，他們現在都在英國伯明翰大學工作。約翰曾是一名空軍飛行員。退休後不久，他中風，部分損傷了他大腦兩個半球的視覺區域。他可以觀察周圍的事物；通常意義上他並沒有失明。但是當他看到他的妻子——或者任何其他人時——他都認不出她。他透過她的聲音認出她；他負責聽力的腦區沒有受到影響，他的記憶也是如此。事實上，他無法在視覺上區分雨傘、椅子或其他常見物體，儘管他聲稱能夠非常清楚地看到它們。“醫生，它們在我腦海中是模糊的，”他會說，“而不是在我的眼睛裡。”
醫生們透過要求他臨摹一幅掛在牆上的畫作來證實這一說法，例如聖保羅大教堂。約翰可以製作出忠實的臨摹品，幾乎是照片的影印件，但他不知道那是什麼。他可能只是在複製一堆毫無意義的線條。
約翰患有一種被稱為視覺失認症的疾病，這個詞是西格蒙德·弗洛伊德創造的，意思是“缺乏視覺知識”。與弗洛伊德的一些更離奇的想法（如“陰莖嫉妒”或“戀母情結”）不同，這個想法經受住了時間的考驗。
患有這種疾病，看得見卻不知道是什麼感覺？您可以透過檢視著名的老婦/少女插圖 (a) 來略知一二。第一次看到這個錯覺時，您可能會看到女孩。但過了一會兒，您可以在腦海中翻轉影像以看到一張老臉。年輕女子的下巴變成老巫婆的鼻子，年輕的耳朵變成老眼。現在，當您將這張臉感知為年輕女子時，您也同時看到了構成老巫婆的線條和曲線。然而，您並沒有感知（或“知道”）老婦人。實際上，您暫時患上了對她的失認症。有趣的是，有些人，包括我們的同事，加州大學聖地亞哥分校的心理學家斯圖爾特·M·安斯蒂斯，永久“卡”在年輕女子身上，看不到老巫婆。英國布里斯托爾大學的心理學家理查德·L·格雷戈裡將這種無能稱為視覺失認症。
另一個引人注目的例子是鼠/人插圖 (b) (image here?)。當您感知到老鼠時，實際上，您對這個人患有失認症，反之亦然。對於正常人來說，這是一個雙穩態圖形；但對於約翰來說，儘管他的視力正常，但永遠不會發生對老鼠或人的感知。
您還可以透過思考當您聽外語時會發生什麼來感受失認症。您聽到所有語音的聲音、音節、語調和節奏，但您完全不理解 (c) (image?)。您根本無法從這些感覺中創造有意義的感知。
通路中的問題
為了理解GY和約翰的困境，我們需要簡要了解視覺通路的解剖結構。這30多個視覺處理區域之間有著驚人複雜的連線。幸運的是，儘管如此複雜，我們仍然可以辨別出一個簡單的總體模式。
來自眼睛視網膜的資訊沿著視神經傳輸，然後分成兩個平行的解剖通路，我們將稱之為“舊”通路和“新”通路，以指示它們的進化順序(d)。舊通路，也稱為“在哪裡”通路，通向一個稱為上丘的結構，該結構在大腦幹的頂部形成一個凸起，大腦幹是從大腦下方伸出的莖，並延續為脊髓。上丘有助於確定物體的位置。當您的環境中發生新的或顯著事件時（例如，當有一個物體在您的左肩上方逼近時），您會在不知道它是什麼的情況下反射性地定向並將眼球轉向它。也就是說，您先對其進行定向或定位，然後再繼續識別它。
另一個通路，即較新的通路，正如我們將要看到的，是識別專案所必需的，即使它無法定位或定向它。新通路投射到大腦後部的視覺皮層（簡稱V1），在那裡分析物體的特徵（顏色、邊緣方向、運動等）。來自V1的資訊沿著視覺處理過程再次分裂成兩個通路：投射到頂葉的“如何”通路（“如何”使用或與該物體互動？）和投射到顳葉的“什麼”通路（“什麼”是這個物體？它對我意味著什麼？） (d)。我們所說的30個視覺區域在這兩個通路之間共享。請記住，我們描述的是一個嚴重過度簡化的漫畫：許多纖維在區域之間來回穿梭；它們高度互連且並非完全自主。但在科學中，從簡單的圖景開始並不是一個壞主意。
現在讓我們回到患有盲視的GY。GY的V1完全受損。沒有任何資訊到達“什麼”通路或“如何”通路，這使他失明，因為他無法有意識地看到物體。但是，由於他的“在哪裡”通路（透過上丘並繞過受損的V1到達更高皮質中心）完好無損，因此他可以準確地將手指向他無法有意識地看到的光點。就好像在他體內困著一個無意識的殭屍，即使有意識的人毫不知情，它也能準確地指出方向。盲視的悖論得到了解決。
所有這一切的一個有趣的哲學含義是，只有新通路是“有意識的”；舊通路可以在沒有意識滲透的情況下進行其工作。這兩個通路都由神經迴路組成，但只有其中一個（就我們所知）是有意識的。科學家們不知道為什麼，儘管與語言和意義等任務相關可能很重要。“什麼”通路中的活動最終會喚起一個口頭標籤或名稱（“母親”）以及情感的細微差別，無論多麼強烈（“恐懼”）或微妙（“溫暖”）。
現在想象一下，您的V1是正常的，但一個邪惡的天才在麻醉狀態下移除了您的顳葉（“什麼”通路）。當您醒來時，世界會是什麼樣子？如果沒有“什麼”通路，您將無法識別、命名或理解周圍事物的含義。然而，由於“如何”通路完好無損，您仍然可以“看到”，即能夠伸手去拿物體，躲避向您投擲的導彈或避開障礙物。很難想象這種情況，但這大致相當於被運送到紅色星球（在您不知情的情況下）並在火星抽象藝術畫廊中醒來。您無法識別任何東西或理解它，但仍然可以找到自己的路，複製物體的形狀並跨過掉落的物體。您周圍的一切——椅子、桌子、人、汽車——看起來都像是毫無意義的抽象藝術。您將患有嚴重的視覺失認症。
這種完全損傷的情況很少見，但即使是部分損傷也可能發展成一種稱為Klüver-Bucy綜合徵的疾病。在這種失認症的變體中，患者在識別常見物體方面存在一些困難，但對食物和適當的“性物件”的失認症更為嚴重。患者無法區分食物和不可食用物體，因此他們可能會將鵝卵石放入口中。這樣的人可能會對隔壁床位的患者、醫生甚至動物做出性挑逗，儘管他們在其他方面精神正常。
看得見但叫不出名字
約翰的困境有些類似。在某些方面，它更嚴重，因為他很難識別任何物體。然而，他並沒有荒謬到試圖吃不可食用的物體或進行濫交行為。在Klüver-Bucy綜合徵患者中，顳葉中與性、食物和其他原始衝動有關的區域可能受到相對更大的損害，而在約翰中，損害主要影響與識別更中性和常見的物體（如椅子、山羊和胡蘿蔔）有關的區域。
尤其要記住，他可以準確地臨摹圖片，儘管他無法識別或命名它們。這是因為他的“如何”通路沒有受損，它可以引導手部動作繪製出忠實的臨摹品。如果沒有“什麼”（顳葉）通路，他就不知道那是什麼。令人驚訝的是，他甚至可以使用剪刀修剪花園中的樹籬（這隻需要“如何”），但卻無法給花園除草，因為他失去了區分雜草和花卉的能力。但他的問題並沒有Klüver-Bucy綜合徵患者那麼極端；他通常可以識別出物體所屬的一般類別（“這是一隻動物”），儘管不能識別出具體的例子（他可能會說“狗”而不是正確的“山羊”）。或者他會將胡蘿蔔識別為畫筆（“因為它很長，末端有一簇毛”）。
因此，我們可以開始解釋GY和約翰的不尋常感知，方法是根據我們對視覺區域及其連線和進化起源的詳細瞭解來檢查他們的特殊缺陷。透過這樣做，我們不僅解釋了這些奇異的症狀，而且還獲得了關於正常視覺如何工作的新見解。與天真的直覺相反，視覺不是一個單一的過程。相反，它涉及多個並行工作的專門區域。然而，這些區域的輸出如何結合起來以創造有意識感知的無縫統一，這仍然是一個尚未解決的謎。
注：這篇文章最初以標題“我看得見，但我不認識”發表。