魔术如何帮助我们理解动物的心智

为了帮助支付他的本科学费，Elias Garcia-Pelegrin 找到了一份不寻常的暑期工作：游轮魔术师。“我就是那种在晚餐时间出来为你表演一些随意魔术的人，”他说。但他最新的魔术演出更加不同寻常：在剑桥大学的比较认知实验室为欧亚鹩鸟表演。

鸟类可能比游客更难愚弄。为了给鹩鸟表演魔术，他必须学习用活的、蠕动的蜡虫而不是通常的硬币或球来表演手法魔术。但是在鸟舍里表演至少比在游轮上表演有一个优势：鸟类并不期望被娱乐。“你不需要担心给任何人留下深刻印象，也不需要讲笑话，”Garcia-Pelegrin 说。“所以你只需表演魔术。”

就在最近几年，研究人员开始对他们可以通过研究什么能和不能愚弄动物来了解动物心智产生兴趣。“魔术效果可以揭示视觉上的盲点和思维上的障碍，”Nicky Clayton 说，她是剑桥实验室的负责人，并与 Garcia-Pelegrin 和其他人共同撰写了魔术科学的概述，发表在《心理学年度评论》上。

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我们对世界的视觉感知是我们的大脑如何解释我们的眼睛所见之物的产物。人类和其他动物已经进化到可以处理我们接触到的大量视觉信息，方法是优先处理某些类型的信息，过滤掉通常不太相关的事物，并用假设来填补空白。许多魔术效果利用了人类的这些认知捷径，比较这些相同的魔术在其他物种身上的效果，可能会揭示一些关于它们的心智如何运作的信息。

Clayton 和她的同事已经使用魔术技巧对鹩鸟和猴子进行了研究，以揭示这些动物体验世界的方式的差异。现在他们希望扩展到更多物种，并启发其他研究人员尝试用魔术来探索关于复杂心智能力及其如何进化的大问题。

魔术科学

专业魔术师一直对人类心理学有着直觉的把握，但对魔术如何作用于人类的正式科学研究只有二十年的历史。心理学家古斯塔夫·库恩说，这仍然是一个小众学科，他帮助启动了这个领域，并领导着英国普利茅斯大学的魔术实验室。但现在有一个魔术科学协会，它举办国际会议（下一次会议将在拉斯维加斯举行），并且在过去二十年左右的时间里，科学家们发表了 100 多篇关于魔术对人类的影响的论文，涵盖了包括感知、意识、自由意志和信仰在内的主题。

“我认为它可以为您提供一种新的科学视角，”库恩说。现在 Clayton 和她的同事正在将这种视角带入动物认知科学。

使用魔术技巧的想法来自剑桥大学心理学系的驻场艺术家克莱夫·威尔金斯，他恰好也是一位魔术师。观看威尔金斯表演手法魔术并将物体藏在秘密口袋里，让 Clayton 想起了她认识的另一个人：加州丛鸦。她早期的研究发现，当隐藏食物的丛鸦知道自己被其他丛鸦观察时，它们会在其他鸟类离开后回来重新隐藏食物。

“鹩鸟用来保护其贮藏物的许多欺骗技巧都是魔术师在表演中使用的技巧，”Clayton 说。鹩鸟试图通过选择黑暗的地方、将其埋在沙子而不是砾石等安静的材料中，或使用它们的身体阻挡其他鸟类的视线来掩盖它们隐藏食物的行为。Clayton 观察到，如果鹩鸟无法掩盖它们的行为，它们会试图通过移动它们的食物五六次来迷惑旁观者，有时会假装贮藏，同时将食物藏在喉囊中。

碰巧的是，Garcia-Pelegrin 当时是 Clayton 的研究生之一，并且乐于为了科学的名义为鸟类观众表演魔术。这涉及到长时间的等待，等待实验室的欧亚鹩鸟自愿飞入与鸟舍相连的房间，并跳到他面前的栖木上。

“论文没有告诉你我独自一人坐在剑桥的一个房间里，只是因为没有暖气而感到寒冷，只是等待鸟出现的时间有多长，”他说。“但它们确实出现了。”

给鸣禽的魔术

Garcia-Pelegrin 为鹩鸟表演的魔术之一是“快速传递”，其中一枚硬币——或者在本例中是一条蜡虫——在魔术师的手之间被抛掷得非常快，以至于人类的视觉系统会完全错过它。当我们快速地将目光从一个物体切换到另一个物体时，我们的眼睛会以称为扫视的快速跳跃移动，而不是以平滑的运动移动，平滑的运动会导致世界变得模糊。在每次跳跃期间，都会有短暂的瞬间我们什么也看不到，这是一个短暂的失明期，在此期间，熟练的魔术师可以将物体从一只手扔到另一只手，就在观众面前，而他们却看不到。

然而，鸟类能够看到比我们快得多的运动，因此不太依赖扫视。“它们是空中生物。快速和能够准确感知周围快速的世界是它们的利基，是它们的专长，”Garcia-Pelegrin 说。“我期望它们永远不会上当受骗。”

但它们确实上当了。在实验视频中，一只名叫荷马的鹩鸟将头转向一侧，用一只眼睛专注于放在张开的手掌中的虫子。当 Garcia-Pelegrin 的手横向移动时，荷马迅速转过头来面向前方，用双眼观看剩下的魔术。他用喙选择了虫子最初所在的手，并专注地盯着那只手张开，露出它是空的。似乎在从单眼视觉切换到双眼视觉的过程中，有一个短暂的瞬间荷马的世界变得空白——这是一个以前未知的盲点。

“这里的妙处在于，这个魔术技巧利用了一个完全不同的盲点，这个盲点与哺乳动物无关，与人类无关，而 100% 与作为鸟类有关，”Garcia-Pelegrin 说，他现在是新加坡国立大学的动物行为学家。

另一方面，一个名为“法式掉落”的魔术并没有愚弄鸟类。对于这个魔术，Garcia-Pelegrin 让他的手背对着鸟，用手指和拇指向上指着握着一条虫子。一只名叫斯图卡的鸟看着他用另一只手在虫子前面扫过，好像他要用拇指抓住它。但斯图卡选择了最初的手，虫子被秘密地掉在了那里。

起初，科学家们不确定为什么斯图卡和其他鸟类没有被这个魔术愚弄。有些人认为这可能是关于它们的视觉，但 Clayton 猜测这归结于鸟类没有手这个事实。

与盲点不同，“法式掉落”依赖于期望：一个人以这种方式移动他们的手，就会用他们的拇指抓住物体。观众永远不会看到魔术师的拇指真的这样做，他们只是期望它会这样做。这是一个感知捷径，它可以帮助我们快速地对周围世界做出反应，即使信息不完整。显然，鹩鸟没有相同的期望。

Clayton 说，这些鸟类是人类饲养长大的，习惯于看到人类用拇指拿起和拿着食物。“但它们自己做不到。”她说，她自己在表演和教授舞蹈方面的经验让她深刻体会到，试图体现那些身体结构不同的人的动作有多么困难——无论他们只是手臂更长，还是他们有翅膀或鳍状肢。“对我来说，作为一名舞蹈演员，观察别人做出优美的动作和真正想象你自己会如何做之间存在着很大的差异。”

为了验证 Clayton 的假设，科学家们设计了一个巧妙的实验，涉及三种拇指解剖结构不同的猴子：具有完全对生拇指的卷尾猴、具有伪对生拇指的松鼠猴和没有对生拇指的狨猴。Garcia-Pelegrin 对所有这些猴子都尝试了“法式掉落”，果然，能够用拇指抓住物体的猴子——卷尾猴和松鼠猴——被愚弄了。狨猴的反应就像鹩鸟一样。

对于 Clayton 来说，这些实验揭示了关于具身认知的有趣之处，具身认知是指身体以及身体与环境的互动是心智如何运作的重要方面。她说，大脑并非孤立地在一个真空中理解它所看到的东西。“这关系到整个身体如何解释运动。”

魔术杯

虽然为了科学的名义为动物表演魔术是一个相对较新的想法，但类似于魔术效果的方法已经使用了几十年。一种实验类型，借鉴了对人类婴儿的心理学研究，通过观察动物是否对不可能的事情感到惊讶来揭示动物对世界的理解。

婴儿会长时间盯着让他们感到惊讶的东西，科学家认为许多动物也是如此。根据凝视时间，科学家们了解到，当葡萄进入容器但出来的是一块胡萝卜时，猩猩会感到困惑，如果骨头神奇地消失了，狗会感到困惑，如果工具自己移动，乌鸦会觉得很奇怪。

这些实验与经典的“杯子和球”魔术非常相似，在“杯子和球”魔术中，球似乎在杯子下出现和消失。比较心理学家亚历克斯·施内尔在 Clayton 实验室做博士后研究员时，用类似的魔术测试了 Clayton 的鹩鸟。但是，鸟类得到的不是消失的球，而是神奇地转化的零食。

在魔术的一种变体中，一只名叫杰洛的鸟看到施内尔将一条蜡虫——Clayton 说，这是鹩鸟世界的比利时松露——掉进了两个杯子中的一个。然后两个杯子都被倒置。杰洛不知道的是，施内尔预先在杯子里放了一块不太令人兴奋的奶酪，并用手法魔术伪造了蜡虫掉落。杰洛推倒了她认为虫子所在的杯子，结果只发现了奶酪。她再次检查杯子是否有虫子，然后离开了，没有吃奶酪，而奶酪通常是一种完全可以接受的零食。

动物认知研究员加布里埃拉·史密斯最近在维也纳兽医大学的梅塞尔利研究所用戈芬氏凤头鹦鹉和啄羊鹦鹉——来自新西兰的大型、群居鹦鹉——尝试了类似的魔术。使用魔术吸引了史密斯，因为它不需要训练动物，并允许它们自然地表现。

“这是一种不同的认知研究方法，因为你正在为动物创造一个表达其期望的舞台，”她说。“你记录的是对它们的期望以及违反它们的期望时发生的行为的反应。”

啄羊鹦鹉以探索游客的财物并偶尔偷东西而闻名（包括一个 GoPro 摄像头，如由此产生的啄羊鹦鹉家庭电影所示）。研究鸟舍里的鸟类非常好奇，并且通常乐于参与实验，当叫到它们的名字时就会过来，并排队等待轮到它们——尽管有些鹦鹉会插队，冲进测试隔间，试图偷食物并拒绝离开。“啄羊鹦鹉就像脸上带着非常锋利夹子的小孩，”史密斯说。

对于这个魔术，史密斯使用了敞开式的木箱，类似于鸟类之前探索过的空心木箱。但与那些箱子不同，这些箱子有一个隐藏的架子。她将一个普通的零食，例如一块苹果，掉进箱子的顶部，零食落在隐藏的架子上，然后她提起箱子，露出事先秘密放在底部的更美味的花生——或者反之亦然。

在凤头鹦鹉的情况下，史密斯正在观察鸟类是否会在感到惊讶时竖起它们的冠羽。对于啄羊鹦鹉，她使用红外热成像摄像机来检测它们眼睛周围裸露皮肤中的血流变化。

她希望通过这种设置解决的一个问题是，动物对降级和升级的零食的反应是否不同。“我真的对寻找欣快感效应感兴趣，”她说——当你发现口袋里有一张被遗忘的五美元钞票时，你会感到“哦，真不错”。史密斯说，关于动物的积极情绪的研究很少，而魔术可能是一种探索这种情绪的方式。

扩大魔术圈

对于 Clayton 来说，鹩鸟似乎是一个自然的起点，因为它们自己在野外也使用欺骗策略。但它们不是唯一使用欺骗策略的动物。像鹩鸟一样，秃鼻乌鸦也以假装贮藏食物而闻名，但实际上是将食物放在喉囊中。众所周知，猿类会利用它们的目光将注意力从它们不想让别人发现的东西上转移开。

雄性墨鱼可以改变其皮肤的颜色和纹理，有时会在身体的一侧向雌性展示求偶模式，同时通过用雌性颜色伪装身体的另一侧来向附近的雄性隐藏它们的行为。这种行为可能会使这些骗子成为被骗的良好候选者。“我们尚未设计实验，但我们的下一站是墨鱼，”Clayton 说。“我认为我们可以以有趣的方式使用魔术效果来观察它们会被什么搞糊涂。”

通过更多涉及不同物种的实验，特别是像墨鱼这样的遥远的头足类动物，科学家们可能会深入了解关于动物心智的一些最大问题，例如它们是否能够有意识地意识到过去并想象未来。发现哪些物种具有哪些能力可能有助于拼凑出这些心智能力是如何进化的。

“你可能不一定会认为 [魔术] 说明了任何关于记忆或未来计划的事情，”Clayton 说。“但它确实说明了——因为当一个物体消失时，你必须记住你认为它在哪里，并且你必须对你认为它将在哪里抱有期望。”

本文最初发表于Knowable Magazine，这是 Annual Reviews 的一项独立新闻事业。注册新闻通讯。