本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
今天早上我的手機鬧鐘把我叫醒了。我朝音樂傳來的方向看去，在床頭櫃上找到了手機，伸手去拿。我立刻對它的輕巧感到驚訝，並意識到我拿著的不是我磚頭般的iPhone 6（我把它保護在一個厚重的防水、兒童安全的外殼裡），而是一個大小大致相同的袖珍筆記本。
視覺感知被認為不僅包括到達我們視網膜的感官輸入，還包括我們對周圍環境性質的預期。這意味著當感官輸入嘈雜或微弱時，以及當我們對期望在視覺環境中遇到的物體有錯誤的預期時，都可能發生感知錯誤。
我今天早上的誤判就是一個例子：我很困，臥室裡的光線昏暗（所以感官輸入很弱），而且我強烈預期在床頭櫃上找到一部手機。如果光線更強，或者我的預期不那麼強烈，我可能就不會犯這個錯誤。
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在去年九月發表的一項研究中，神經科學家奧雷利安·帕賈尼、彼得·科克、西德·庫德和弗洛里斯·P·德蘭格著手調查大腦初級視覺皮層的自發神經活動模式（可能表明先前的預期）是否可能使觀察者更容易產生幻覺（在沒有感官訊號的情況下產生的錯誤感知）。為了回答這個問題，該團隊使用了fMRI（功能性磁共振成像）掃描研究參與者的大腦，同時他們指出計算機螢幕上是否存在具有特定方向（傾斜度）的光柵。
實驗設定旨在使受試者更容易產生幻覺：首先，研究人員透過將光柵嵌入視覺噪聲中來降低光柵的質量（視覺噪聲看起來像你在頻道之間看到的電視雪花）。有時視覺噪聲不包含光柵，這為幻覺光柵的出現提供了機會。其次，參與者知道只會呈現一個光柵方向，並且呈現的方向將是 45 度或 135 度。這種知識使參與者傾向於形成非常具體的感知預期。
之前的研究發現，感官預期和實際目標具有相似的皮層神經活動模式。其他研究注意到皮層活動自發波動中存在等效模式。但尚不清楚這種波動是否可能使觀察者更容易產生幻覺。
帕賈尼和她的同事發現，在實驗過程中，大多數受試者都經歷了反覆的幻覺——看到了實際上不存在的定向光柵。幻覺的發生與兩個神經特徵有關：視覺刺激（可能包含也可能不包含定向光柵）之前的低水平神經活動，以及偏向於預期光柵的神經活動模式。
研究人員得出結論，幻覺源於不精確的感官資訊和認知偏差。單獨來看，這兩個因素可能都不足以讓我們看到不存在的東西......但在現實世界中，這種組合可能是危險的，有時甚至是致命的。我今天早上的誤判沒有任何後果，如果我今天沒有寫關於這個主題的文章，我早就忘記了。但是，如果我們把手機誤認為槍，而不是把筆記本誤認為手機呢？我們可能無法對到達我們感官的資訊質量做太多事情，但我們應該努力消除可能將我們的感知推向不良方向的認知偏差。