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核心概念
神经科学
感光器
后像
光学幻觉
引言
万圣节是分享鬼故事和观看恐怖电影的时候。但你有没有想过这些神秘体验背后的一些科学原理？例如，鬼屋就利用了你的大脑使用感官信息的方式。它们通常包括昏暗的灯光和令人困惑的声音效果，让你感到迷失方向和紧张不安，为惊吓做好准备。在这个活动中，你将创造一个光学幻觉，并了解到你的眼睛可以对你玩一些诡异的把戏——即使在光天化日之下。你还将发现这种奇特的幽灵现象有一个简单的科学解释。
背景
你的眼睛有许多不同的部分，包括眼球后部的感光视网膜。视网膜通过称为感光细胞（photo 来自希腊语“光”）的特殊细胞收集光信号。你的视网膜感光细胞分为两组：视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞感知从亮到暗的变化，视锥细胞接收颜色信号。很像你皮肤中的受体、你嘴里的味蕾或你耳朵里的毛细胞，你眼睛的受体收集关于外部世界的视觉信息，并将其发送到大脑进行解码和解释。
材料
• 几张白纸
• 彩色笔
步骤
• 在其中一张白纸的中心用彩色笔画一个幽灵（或其他你选择的形状）。确保你的轮廓粗体，或者用颜色填充图像。
• 当你的绘画完成后，将你的图片与一张白纸并排放置。
• 盯着你的绘画中心看 20 秒，不要眨眼——可以大声数到 20，或者请朋友帮你计时。
• 20 秒后立即看向白纸。你看到了什么？
• 拿另一张纸，再画一个形状，这次使用几种不同的彩色笔。
• 再次，将你的绘画放在一张白纸旁边，盯着图像看 20 秒，然后看向白纸。现在你看到了什么？你注意到任何不寻常的颜色吗？
• 回到你的第一张幽灵画。将它放在一张白纸旁边，这次只用你的右眼盯着图像中心看 20 秒。
• 闭上左眼，用右眼看向白纸。你看到了什么？ 现在快速闭上右眼，睁开左眼看向纸张。这次你看到了什么？
• 在两只眼睛之间来回切换。两只眼睛看到的图像相同吗？ 然后重复上一步，这次从你的左眼开始。
• 额外： 使用双眼重复此实验，并计时幽灵图像消失需要多长时间。再次尝试，但凝视更长或更短的时间。如果你凝视更长时间，你对图像有什么发现？ 如果你凝视更短时间会发生什么？
观察和结果
当你看向白纸时，你看到幽灵或形状了吗？你是否注意到颜色反转为它们的互补色——红色变成绿色，蓝色变成橙色等等？
幻觉可能很可怕——特别是如果你没有学习它们背后的科学原理。但它们也揭示了你的眼睛和大脑如何协同工作来处理视觉信息。当你一次只用一只眼睛时，你可能注意到只有盯着看的眼睛才能看到幽灵般的幻觉。你可能还观察到幽灵般的图像以不同的颜色出现。那是为什么呢？你在白纸上看到的图像称为后像。当你长时间盯着一个图像时，你眼睛中的视锥细胞会过度刺激并失去敏感性。因此，当你看，例如，一个红色幽灵时，你对红色敏感的视锥细胞变得非常活跃，最终——如果你不眨眼——就会疲惫。当你然后看向白纸时，你的眼睛仍然接收到许多不同的颜色信号。但不是你的视锥细胞发送相等的信号并平衡以感知白色页面，你疲惫的红色视锥细胞不发送信号，而蓝色和绿色视锥细胞发送信号，让你看到蓝绿色的后像。
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