大脑厌恶歧义，但我们却对它感到好奇地着迷。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时“尤里卡！”时刻体验到的那种。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，这一观点被英格兰布里斯托尔大学的神经心理学家理查德·L·格雷戈里重新提出并雄辩地捍卫。
所谓的双稳态图形，例如岳母/妻子 (a) 和人脸/花瓶 (b) 错觉，经常在教科书中被吹捧为自上而下影响（来自较高大脑中心—编码“老”和“年轻”等感知标记的地方—的先前知识或期望）如何影响感知的主要例证。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，但这纯属无稽之谈—尽管具有讽刺意味的是，这种观点比我们大多数同事所允许的包含更多的真理。
[分隔符] 有趣的翻转
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考虑一下内克尔立方体 (c 以及 d 中的变体) 的简单情况。你可以用两种方式观看这个错觉—向上或向下。通过稍加练习，你可以随意在这两种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；感觉就像对你开了一个有趣的玩笑）。事实上，这个图形不仅与通常认为的两种解释兼容；实际上有无限组梯形可以产生完全相同的视网膜图像，但大脑毫不犹豫地锁定在一个立方体上。请注意，在任何时候，你都只看到其中一个。视觉系统似乎在努力确定图形代表的是两个立方体中的哪一个，但它已经解决了更大的感知问题，即拒绝了数万亿其他可能产生我们称之为内克尔立方体的视网膜模式的配置。自上而下的注意力和意志或意图只能帮助你在两种感知之间进行选择；无论你多么努力，你都不会看到任何其他可能性。
尽管内克尔立方体经常被用来例证自上而下影响的作用，但事实上，它证明了完全相反的情况—即感知通常不受此类影响的影响。的确，如果所有感知计算主要依赖于自上而下的效应，那么它们对于帮助你完成与生存和基因传播相关的任务来说就太慢了—例如，逃避捕食者，或捕捉食物或配偶。
重要的是要认识到，歧义不仅仅出现在巧妙设计的展示中，例如这两页以及 e，在下一页 中，阴影可能会使火星上的表面特征看起来是凸面或凹面。事实上，歧义是感知中的规则而非例外；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”。这种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、照明等等的硬连接知识，但没有关于雨伞、椅子或斑点狗的知识。
[分隔符] 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，它们同时在假想正方形的对角角落闪烁，如 1. 所示。然后灯光熄灭，并由出现在其余两个角落的光点代替，如 2. 所示。然后这两个帧连续循环。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），但绝不会同时被看作是两者—这是歧义的另一个例子。它需要付出更大的努力，但与立方体一样，你可以有意识地在这些交替的感知之间切换。
我们问自己，如果你在计算机屏幕上分散几个这样的双稳态四重奏刺激，会发生什么？当你精神上翻转其中一个时，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，歧义的解决是全局性的（所有的四重奏看起来都相同），还是这个过程是针对视觉场的不同部分零星发生的？
答案是明确的：它们都一起翻转。歧义的解决中一定存在全局场效应。你可能想在你的计算机上尝试进行实验。你也可以问，同样的规则是否适用于岳母/妻子错觉？内克尔立方体呢？令人惊讶的是，你可以使用如此简单的显示来了解关于感知的多少知识；这就是使这个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。在某些图形中，你可能会陷入一种解释，但一旦你口头听到有另一种解释，你就可以切换。就好像你的视觉系统—利用高层次的记忆—“投射”一个模板（例如，一张老脸或年轻的脸）到碎片上，以促进它们的感知。有人可能会认为，物体的识别可以从自上而下的过程中获益，这些过程利用了注意力选择和记忆。相比之下，看到轮廓、表面、运动和深度主要来自自下而上（你可以“看到”一个立方体的所有表面和角落，甚至伸手去抓它，但仍然不知道或认不出它是一个立方体）。事实上，我们都有过这样的经历：整天通过显微镜观察神经元，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小精灵、马戏团动物和其他物体的患者—称为查尔斯·邦尼综合征。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仅仅涉及选择最符合当前感觉输入的幻觉，无论多么零碎。简而言之，视觉是受控的幻觉。
但是，这种说法不是与我们之前所说的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，而更高层次的物体识别和将物体分类为神经元或雨伞确实极大地受益于自上而下、基于记忆的影响。
[分隔符] 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位于大脑后部的初级视觉皮层中处理，然后发散成两条视觉通路：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，避开障碍物和坑洞，躲避导弹等等，所有这些都不需要你识别所讨论的物体。另一方面，颞叶使你能够识别一个物体实际上是什么（猪、女人、桌子），而这个过程可能部分受益于自上而下、基于记忆的效应。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，如果你被指示关注白色区域并将其视为前景图形而不是背景，即使没有明确告知你“寻找花瓶”，你也可以切换到看到花瓶。
如果用其他非歧义图形—一种称为启动的技术—预先呈现歧义、双稳态图形，那么歧义、双稳态图形的感知是否会以任何方式被偏置？启动已经在语言学中得到了广泛的探索（例如，阅读由“腿”引导的“脚”会唤起身体部位，但阅读由“英寸”引导的“脚”可能会暗示尺子）。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，这种启动也可能发生。感知是否可以被类似地启动尚未得到仔细研究。你可以尝试在朋友身上进行试验。
最后，正如我们在另一篇文章中指出的那样，你可以构建始终是歧义的显示，例如“魔鬼的音叉”或“永恒的阶梯”。这种自相矛盾的图形同时唤起惊奇、喜悦和挫败感—这是生活本身的一个缩影。