大脑厌恶歧义，但我们却奇怪地被它吸引。许多著名的视觉错觉利用歧义来刺激感官。解决不确定性会在你的大脑中产生一种愉悦的震动，类似于你在解决问题的“尤里卡！”时刻所体验到的那种震动。这些观察结果促使德国物理学家、心理学家和眼科医生赫尔曼·冯·亥姆霍兹指出，感知与智力问题解决有很多共同之处。最近，英国布里斯托尔大学的神经心理学家理查德·L·格雷戈里雄辩地复兴并倡导了这一观点。
教科书中经常吹捧所谓的双稳态图形，如岳母/妻子 (a) 和人脸/花瓶 (b) 错觉，作为自上而下影响（来自更高级别大脑中心（编码“老”和“年轻”等感知标记的地方）的预先存在的知识或期望）如何影响感知的主要例子。外行人通常认为这意味着你可以看到任何你想看到的东西，但这纯粹是胡说八道——尽管具有讽刺意味的是，这种观点比我们大多数同事允许的更接近事实。
趣味翻转
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考虑内克尔立方体 (c 以及 d 中的变体) 的简单情况。您可以以两种方式查看此错觉——向上或向下。稍加练习，您就可以随意在这些交替的感知之间切换（尽管如此，当它自发翻转时仍然非常有趣；感觉就像对您开了一个有趣的玩笑）。事实上，该图不仅与通常认为的两种解释兼容；实际上存在无限组梯形形状，它们可以产生完全相同的视网膜图像，但大脑毫不犹豫地锁定了立方体。请注意，在任何时候，您都只能看到其中一种。视觉系统似乎在努力确定该图代表两个立方体中的哪一个，但它已经解决了更大的感知问题，即拒绝了数万亿个可能产生我们称为内克尔立方体的视网膜模式的其他配置。自上而下的注意力和意志或意图只能帮助您在两种感知之间进行选择；无论您多么努力，您都不会看到任何其他可能性。
尽管内克尔立方体通常用于说明自上而下影响的作用，但实际上，它恰恰证明了相反的情况——即感知通常不受此类影响的影响。事实上，如果所有感知计算主要依赖于自上而下的效应，那么它们对于帮助您完成与生存和基因传播相关的任务（例如，逃避捕食者，或捕捉食物或配偶）来说，速度会太慢。
重要的是要认识到，歧义不仅出现在巧妙设计的显示器中，例如这两页以及 e 中，其中阴影可以使圆圈看起来是凸面或凹面。事实上，歧义在感知中是规则而不是例外；它通常通过其他共存的自下而上（或横向，如果这是正确的词）的线索来解决，这些线索利用了视觉世界内置的统计“知识”。此类知识被硬连接到视觉系统的神经回路中，并被无意识地部署以消除数百万个错误的解决方案。但所讨论的知识与世界的普遍属性有关，而不是具体的属性。视觉系统具有关于表面、轮廓、深度、运动、照明等的硬连接知识，但不具有关于雨伞、椅子或斑点狗的知识。
运动控制
歧义也出现在运动感知中。在 f 中，我们从两个光点开始，这两个光点同时闪烁在假想正方形的对角上，如 1 所示。然后关闭灯光，并由出现在剩余两个角上的光点代替，如 2 所示。然后连续循环这两个帧。在这个我们称之为双稳态四重奏的显示中，这些点可以被看作是垂直振荡（虚线箭头）或水平振荡（实线箭头），但永远不会同时被看作是两者——这是歧义的另一个例子。这需要付出更大的努力，但与立方体一样，您可以有意识地在这些交替的感知之间切换。
我们问自己，如果您在计算机屏幕上散布几个这样的双稳态四重奏刺激，会发生什么？当您在心理上翻转其中一个时，它们会一起翻转吗？或者，考虑到它们中的任何一个都有 50% 的机会是垂直或水平的，它们会分别翻转吗？也就是说，歧义的解决是全局的（所有四重奏看起来都相同），还是它发生在视觉场的不同部分？
答案是明确的：它们都一起翻转。在歧义的解决中，一定存在全局场效应。您可能想在您的计算机上尝试进行实验。您还可以问，同样的规则是否适用于岳母/妻子错觉？内克尔立方体呢？令人惊奇的是，您可以使用如此简单的显示来了解感知；这正是该领域如此诱人的原因。
我们必须小心，不要说自上而下的影响根本不起作用。在某些图中，您可能会陷入一种解释，但一旦您口头听到存在另一种解释，您就可以切换。就好像您的视觉系统——利用高级记忆——将模板（例如，老年或年轻的面孔）“投射”到碎片上以促进它们的感知。有人可能会说，物体的识别可以从利用注意力选择和记忆的自上而下的过程中受益。相比之下，看到轮廓、表面、运动和深度主要来自自下而上（您可以“看到”立方体的所有表面和角，甚至可以伸手抓住它，但仍然不知道或认不出它是一个立方体）。事实上，我们都曾有过整天通过显微镜窥视神经元的经历，然后在第二天“幻觉”到处都是神经元：在树木、树叶和云彩中。这种效应的极端例子见于完全失明并开始幻觉看到精灵、马戏团动物和其他物体的患者——称为查尔斯·博内综合征。在这些人中，只有自上而下的输入有助于感知——自下而上的过程，由于他们失明（由黄斑变性或白内障引起）而缺失，不再能够限制他们的幻觉。这几乎就像我们一直都在产生幻觉，而我们称之为物体感知的过程仅仅涉及选择与当前感觉输入（无论多么碎片化）最匹配的幻觉。简而言之，视觉是受控的幻觉。
但这难道不与我们之前说的关于视觉在很大程度上是自下而上的相矛盾吗？这个谜题的答案是“视觉”不是一个单一的过程；物体性的感知——它的轮廓、表面深度等等，就像当你看到一个立方体是长方体时一样——在很大程度上是自下而上的，而更高级别的物体识别和分类为神经元或雨伞确实极大地受益于基于记忆的自上而下的影响。
如何和什么
生理学也支持这种区分。来自眼球的信号最初在大脑后部的初级视觉皮层中处理，然后分成两条视觉通路：大脑顶叶中的“如何”通路和与记忆相关的颞叶中的“什么”通路。前者关注空间视觉和导航——伸手去抓东西、避开障碍物和坑洼、躲避导弹等等，所有这些都不需要您识别所讨论的物体。另一方面，颞叶使您能够识别物体实际上是什么（猪、女人、桌子），这个过程可能部分受益于基于记忆的自上而下的效应。存在它们重叠的混合情况。例如，对于人脸/花瓶错觉，存在陷入看到人脸的偏见。但是，如果您被指示关注白色区域并将其视为前景而不是背景，那么即使您没有明确地被告知“寻找花瓶”，您也可以切换到看到花瓶。
如果先于模糊的双稳态图形的是其他非模糊图形——一种称为启动的技术，那么模糊的双稳态图形的感知是否可以通过任何方式产生偏差？启动已在语言学中得到广泛探索（例如，阅读“腿”之前的“脚”会唤起身体部位，但阅读“英寸”之前的“脚”可能会暗示标尺）。有趣的是，即使第一个词出现得太短暂以至于无法有意识地看到，也可能发生这种启动。感知是否可以类似地被启动尚未得到仔细研究。您可以向朋友尝试一下。
最后，正如我们在之前的专栏文章中指出的那样，您可以构建始终是模糊的显示器，例如魔鬼的音叉或永久阶梯 [请参阅“悖论感知”，2007 年 4 月/5 月]。这种悖论式的图形同时唤起惊奇、喜悦和挫败感——这是生活本身的缩影。