你的大腦將歧義語言視為一種錯覺

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

流入我們大腦的感官資訊本質上是模稜兩可的。儘管我們的視網膜上只有 2D 影像，但我們仍能感知到 3D。這是一種錯覺。臉上的曬傷會感覺異常涼爽。錯覺。少量香水聞起來很好聞，但太多則令人討厭。也是一種錯覺。大腦花費大量精力來消除每個傳入訊號的歧義——通常使用上下文作為線索——但這些能力的神經機制仍然神秘。神經科學家們離理解如何研究這些機制又近了一步，這要歸功於裡德學院 Pitts 實驗室的 Kevin Ortego、Michael Pitts 和 Enriqueta Canseco-Gonzalez 的一項新研究，該研究在 2018 年神經科學學會會議上展示了大腦對視覺和語言錯覺的反應。

錯覺是指物理現實與我們的感知或期望不同的體驗。歧義刺激是科學的重要工具，因為物理現實可以合理地解釋為多種方式。以 19 世紀末慕尼黑《飛葉》雜誌發表的經典兔子-鴨子錯覺為例，其中影像可以被視為鴨子或兔子。

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像這樣的雙穩態錯覺可以在相互競爭的解釋之間來回切換，但人們無法同時看到兩種感知。最近的歧義錯覺例子表明，多種解釋是可能的。今年的年度最佳錯覺大賽一等獎由 Kokichi Sugihara 創作，展示了根據您的特定有利位置感知同一物體的三種不同方式。

但是，當像兔子-鴨子圖形這樣的雙穩態刺激從一種狀態翻轉到另一種狀態時，觀察者的有利位置沒有改變，大腦中會發生什麼？神經科學家先前已經表明，每當感知從一種狀態翻轉到另一種狀態時，大腦的電訊號會顯示來自視覺皮層內的特定可檢測訊號。Ortego 及其同事現在發現，當歧義句子翻轉時，也會出現非常相似的神經特徵。

讓我們用研究中的以下歧義句子來分解它

Ortego 及其合作者首先向佩戴腦電圖裝置的人類參與者展示歧義影像，該裝置能夠檢測來自視覺皮層的“翻轉”訊號。然後，他們向他們展示視覺或語言雙穩態刺激。沒有任何刺激發生物理變化，但科學家們在此之後不久展示了一個消除歧義的線索，迫使受試者頭腦中產生一種或另一種可能的解釋。最後，研究小組詢問參與者刺激是否翻轉了。請參見下面的順序。

根據每位參與者的初始感知，當科學家展示消除歧義的刺激時，句子的含義要麼翻轉，要麼沒有翻轉。在“視覺試驗”期間，Ortego 及其同事檢測到“翻轉”神經特徵，當參與者報告視覺刺激已翻轉時，正如先前研究的預期。然後，科學家們還分析了“句子試驗”，他們發現，當參與者報告句子已翻轉時，也出現了相同的“翻轉”神經特徵，但現在出現在大腦的額葉中，並發現他們的綜合結果表明，一個共同的神經迴路參與了雙穩態語法和雙穩態視覺的消除歧義，至少存在於大腦的兩個部分。

未來的研究可能會在其他大腦區域找到類似的特徵，可能與其他型別的感知和認知的含義有關。如果是這樣，神經科學可能擁有一種新的重要工具來幫助確定我們的大腦如何提取意義。