402com永利平台科学家揭示视觉错觉现象,科学家揭视觉错觉现象

为什么胖人穿竖条纹的衣服显“瘦”?科学家揭示视觉错觉现象本报记者 沈 慧

身材偏胖,穿竖条纹的衣服更显“瘦”?事实证明,这是具有一定科学道理的,科学家们发现其背后“秘密”可能就是——视觉错觉。

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对大脑来说,视觉错觉是一种真实的感知觉,它反映的是人类视网膜物理输入和大脑视皮层感知之间的不一致,是人类大脑通过复杂脑区之间的相互作用,以及海量神经计算而产生的。然而,它在大脑中是如何产生的?其脑神经编码机制迄今尚不清楚。

着名的视觉光流运动错觉图。

近日,《神经科学杂志》期刊在线发表了我国科学家的一篇研究论文。该研究由中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室和中国科学院灵长类神经生物学重点实验室视知觉脑机制研究组完成,揭开了困扰诸多科学家的脑神经编码难题。

身材偏胖,穿竖条纹的衣服更显“瘦”?事实证明,这是具有一定科学道理的,科学家们发现其背后“秘密”可能就是——视觉错觉。

光流运动视觉错觉包括旋转错觉、收缩和扩张错觉以及螺旋运动错觉。意大利视觉科学艺术家Pinna发现的旋转视觉错觉就是著名的视觉光流运动错觉:当人注视Pinna图片中心黑点,头部靠近或远离图片时,会很明显地感受到两个圆环在分别以逆时针和顺时针方向旋转,但事实上,圆环并没有任何物理转动。

对大脑来说,视觉错觉是一种真实的感知觉,它反映的是人类视网膜物理输入和大脑视皮层感知之间的不一致,是人类大脑通过复杂脑区之间的相互作用,以及海量神经计算而产生的。然而,它在大脑中是如何产生的?其脑神经编码机制迄今尚不清楚。

难道是我们的眼睛出了问题?其实不然。“有一类错觉图形,起初是视力正常者所设计出来的,由于大家觉得这些图形轻而易举地欺骗了人们的眼睛,从而引起广泛兴趣,并不断传播开来。从统计学意义上讲,我们的眼睛是正常的。”中国科学院神经所博士后尹家鹏说。

近日,《神经科学杂志》期刊在线发表了我国科学家的一篇研究论文。该研究由中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室和中国科学院灵长类神经生物学重点实验室视知觉脑机制研究组完成,揭开了困扰诸多科学家的脑神经编码难题。

由于视觉错觉令人着迷的特殊性和丰富性,它激发了人类研究真实和错觉之间的关系,以及错觉在大脑中是如何产生的脑机制,为人们深入解读大脑奥秘提供了重要窗口。

光流运动视觉错觉包括旋转错觉、收缩和扩张错觉以及螺旋运动错觉。意大利视觉科学艺术家Pinna发现的旋转视觉错觉就是着名的视觉光流运动错觉:当人注视Pinna图片中心黑点,头部靠近或远离图片时,会很明显地感受到两个圆环在分别以逆时针和顺时针方向旋转,但事实上,圆环并没有任何物理转动。

结合心理物理实验和脑功能核磁成像技术,该研究中,科研人员在精确控制Pinna图形刺激参数的条件下,详细研究了各类复杂光流运动从真实向错觉转化发生过程中的运动信息脑神经整合机制。

难道是我们的眼睛出了问题?其实不然。“有一类错觉图形,起初是视力正常者所设计出来的,由于大家觉得这些图形轻而易举地欺骗了人们的眼睛,从而引起广泛兴趣,并不断传播开来。从统计学意义上讲,我们的眼睛是正常的。”中国科学院神经所博士后尹家鹏说。

在心理物理实验中,课题组首先揭示出——猕猴和人一样,也能感知到Pinna运动错觉。“我们在猕猴背侧视觉通路中两个编码视觉运动信息的高级脑区进行单细胞电生理记录,结果表明,相应神经元可以等价地表征真实和错觉的复杂光流运动。并且,这两类光流运动信息都是通过大范围视野内整合相关局部运动信号的输入而产生的。”中国科学院神经科学研究所研究员王伟介绍:“进一步研究表明,各种复杂光流运动错觉在相关脑区神经元中的表征需要花费更多神经整合时间。”

由于视觉错觉令人着迷的特殊性和丰富性,它激发了人类研究真实和错觉之间的关系,以及错觉在大脑中是如何产生的脑机制,为人们深入解读大脑奥秘提供了重要窗口。

听起来有些复杂?“其实换句话说,视觉错觉是我们大脑对图像的一种固有信息提取方式在遇到新情况下的体现,也可以理解成为一种大脑进化不够完美而出现的小小‘失误’。”尹家鹏表示。

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