一位信任的年轻女子将双手放入一个顶部透明的盒子中。她正在参与一项实验，但这项实验带有一种魔术表演的氛围。研究人员要求她将双手稳定地放在垂直蓝线之间。她照做了，仔细地看着自己的手。它们似乎没有移动，她也没有感觉到它们在移动。
研究人员拨动开关，盒子的一侧变暗，遮住了她的右手。他们要求她用左手伸过去触摸她现在看不见的右手。她照做了，但她的眼睛突然因惊恐而睁大。她的左手只感觉到空荡荡的空间。
“我的手去哪儿了？”她带着越来越焦虑的语气问道，然后突然她爆发出一阵大笑，因为她意识到这些科学家是疯狂的那种。不过，为了以防万一，她还是将双手从盒子中抽出，以检查它们是否还在那里。它们还在。这次还在。
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这个场景被拍摄成视频，帮助海市蜃楼多感官幻觉盒的发明者在 2012 年年度最佳幻觉大赛中获得一等奖。与许多著名的幻觉一样，这个幻觉的产生也是偶然的。英国诺丁汉大学的三位心理学家创建了这个盒子，以研究大脑如何整合视觉输入、身体感觉和触觉信息。有一天，其中一位，罗杰·纽波特，试图修复盒子中的错位。他发现“我的右手放错了位置，我的左手看不见了。我试图用右手触摸我的左手，但没有碰到。我非常惊讶，所以我决定看看我是否可以实验性地重现这种感觉。”
盒子配备了摄像头、镜子和显示器，创造了一种幻觉，让这位女士以为自己正在看自己的手，而实际上她看到的是手的视频重现。手部图像由计算机软件操纵，缓慢地向内移动。为了补偿，这位女士将手向外移动——尽管这一切发生得非常缓慢，以至于她没有注意到。不到一分钟，她双手之间的距离变得比她意识到的要大得多。
消失的手的戏法是今年心理学家、神经科学家、艺术家、数学家和来自世界各地的修补匠提交给大赛的 59 个幻觉之一。由六名评委组成的小组将参赛作品筛选出前 10 名入围名单，去年五月在佛罗里达州那不勒斯，1000 名幻觉爱好者组成的观众选出了三名获奖者。
该比赛始于 2005 年，旨在表彰在前一年内创作或发布的最佳新幻觉，涵盖所有感官模式。它由神经关联学会主办，该学会是一个非营利组织，汇集了来自艺术、数学、心理学和神经科学等不同领域的研究人员，以促进对感知和认知的科学理解。我们中的一位（马丁内斯-孔德）是该学会的主席，另一位（马克尼克）是副主席，我们都帮助组织这项活动。《大众科学》是长期的赞助商。
比赛是充满乐趣的，但对于科学家来说，它具有更深层的目的。根据定义，当世界的物理现实与我们的感知不符时，我们就会体验到幻觉。所有这些小小的故障都是一个机会，让我们得以窥探幕后，更多地了解大脑是如何运作的。
[中断] 现在，我的手放在哪里了？
在日常生活中，诸如视觉、触觉和本体感觉（对身体在空间中的位置的意识）等感觉共同作用，告知我们身体各个部位的位置。正如海市蜃楼幻觉盒的创造者所做的那样，将这些输入分开，大脑很容易感到困惑。这些图像中的女士在试图触摸她的手并发现它不在她认为的位置后感到惊讶。
要理解这种幻觉，请想想婴儿早期的动作是多么的生涩，以及她在学习走路时是多么的不稳。当她努力保持直立时，她会动态地调整和重新调整身体的几乎每一块肌肉。即使在静坐时，您也会做同样的事情，只是更流畅，并且没有有意识的监督。由诺丁汉大学心理学家罗杰·纽波特、海伦·R·吉尔平和凯瑟琳·普雷斯顿创造的海市蜃楼盒揭示了当这些身体感觉与视觉输入分离时会发生什么。
如需演示，请访问 http://illusionoftheyear.com/2012/the-disappearing-hand-trick/，如需观看研究参与者有趣的反应用拼贴画，请参阅 www.youtube.com watch?v=-4r1ANw0X3I
[中断] 彩色车轮
视觉科学家亚瑟·夏皮罗是幻觉大赛的资深人士，曾获得四次奖杯，他与美国大学的同事威廉·基斯特勒和亚历克斯·罗斯-海尼格合作，获得了三等奖。该团队的灵感来自一种经典的现象，即车轮幻觉。
在标准车轮中，嵌套的黑色圆盘环顺时针旋转，但看起来是逆时针旋转。这种效果依赖于特定的几何形状。每行中的圆盘间隔 30 度，当它们顺时针跳跃 25 度间隔时，您可以选择将跳跃解释为 25 度的大顺时针转动或 5 度的小逆时针转动。您的大脑选择不太剧烈的运动作为最可能的运动，因此车轮看起来是逆时针转动的。
夏皮罗和他的同事们想到了将一些圆盘涂成黄色的想法。结果是一种新颖而引人注目的幻觉：一个同时在两个方向旋转的车轮 (http://illusionoftheyear.com/2012/color-wagon-wheel)。当您看着黄色圆盘时，您可以判断它们正在顺时针移动，因为它们的 25 度跳跃是明确的——没有其他附近的黄色圆盘会混淆这个问题。然而，您仍然强烈地感觉到车轮作为一个整体在相反方向移动，因为其余的黑色圆盘继续驱动车轮幻觉。
[中断] 当名人变丑时
二等奖也来自一次偶然的发现。一位在澳大利亚昆士兰大学认知科学家马修·汤普森手下工作的本科生熬夜为一项关于面部感知的实验准备一组照片。这位学生肖恩·墨菲将面孔对齐在眼睛处，并在他的计算机中快速浏览它们。几秒钟后，他开始看到高度变形和怪异的面孔盯着他看（我们的解释是右侧经过修饰的照片）。感到惊讶的是，他一个接一个地看着那些给他印象最丑陋的面孔。“它们中的每一个看起来都很正常，甚至很有吸引力，”汤普森说。“肖恩发现了闪烁面部失真效应。”这种幻觉之所以奏效，是因为我们的视觉系统不是将每个面孔视为孤立的实体来处理，而是将其与之前和之后的面孔进行比较，汤普森说。“对齐面孔并快速呈现它们使我们很容易比较它们，因此它们的差异变得更加极端，”他补充道。您可能会想，好吧，这种幻觉可能对我们大多数凡人的面孔有效，但科学家们肯定无法让布拉德·皮特和安吉丽娜·朱莉看起来很丑陋，对吧？
请查看 http://illusionoftheyear.com/2012/when-pretty-girls-turn-ugly-the-flashed-face-distortion-effect 上的两个视频
[中断] 漂浮的星星
这颗五角星是静态的，但观察者体验到它正在顺时针旋转的强烈幻觉。它由艺术家约瑟夫·豪特曼创作，他以笔名“卡娅·瑙”兼职担任平面设计师，它是视觉科学家北冈明佳在京都立命馆大学创作的著名旋转蛇幻觉的变体。
豪特曼确定，与北冈使用的几何图案不同，不规则图案特别有效。我们最近与巴罗神经病学研究所的同事豪尔赫·奥特罗-米兰一起进行的研究表明，使这种类型的幻觉起作用的关键要素之一是人们在观看图像时无意识地做出的微小、急促的眼球运动（称为微眼跳）。
在豪特曼的幻觉中，每块蓝色拼图都具有白色或黑色边框，背景颜色较浅。当您环顾图像时，您的眼球运动会刺激对运动敏感的神经元。这些神经元通过指示物体轮廓在空间中移动的明暗边界的移动来感知方向。在漂浮的星星图像中，白色、浅色、黑色和深色边框之间精心安排的过渡欺骗了神经元，使其响应就好像它们看到的是同一方向的持续运动，而不是静止的边缘。
该幻觉的在线链接为 http://illusionoftheyear.com/2012/floating-star
[中断] 肿胀的头
事实证明，恭维话并不会让人头变大；而是花栗鼠般的脸颊会让人头变大。大阪大学的认知科学家森川和德和石井绘里最近发现了一种他们称之为头部大小幻觉的现象。这里显示的两个人脸除了其中一张图像中男人的下巴更宽、脸颊更丰满之外，其他方面都是相同的。较胖的头部看起来更大，但事实并非如此。
头部大小幻觉表明，大脑不是孤立地确定视觉刺激的大小；它将物体和特征与视觉场景中附近的物体和特征进行比较。森川说，这种幻觉发生在日常生活中，并提供了一个机会。“如果您面部或身体的某个部位看起来比平均水平更宽或更细，那么其他部位也会看起来更宽或更细。您可以利用这种幻觉，通过有效的化妆和服装让自己看起来更好，”他解释道。
[中断] 像琳达·布莱尔一样弯曲
在 1974 年经典恐怖片《驱魔人》的放映过程中，琳达·布莱尔饰演一个被恶魔附身的女孩，一位观众震惊地晕倒，下巴撞到前面的座位上骨折。他起诉了华纳兄弟公司，并庭外和解，金额不详。视觉科学家托马斯·帕帕托马斯（来自罗格斯大学）提出的驱魔人幻觉也让人们惊掉下巴，尽管后果没有那么严重。
帕帕托马斯在三位罗格斯大学同事的帮助下制作了这个三维幻觉：技术员老汤姆·格雷斯、艺术家罗伯特·邦金和计算机图形专家马塞尔·德希尔。该团队早些时候创造了空心面孔幻觉（其中空心面具的内部被巧妙地绘制，使其看起来突出）。现在他们创造了一个“空心身体”幻觉，其中有一个关键的转折：他们将空心面具与非空心躯干配对，反之亦然。这些雕塑没有移动部件，但是当头部-躯干复合体旋转时，“效果就像《驱魔人》中那样，是一个从 3D 刚性 [身体] 中伸出的灵活、扭曲的脖子，”帕帕托马斯说。
这种幻觉揭示了大脑用于解释面部和身体方向的一些偏差。例如，您的大脑假设人们的面部和身体是从上方照明的——即由太阳照明。因此，当您观察空心面具或身体并且照明方向似乎颠倒时，旋转方向也会颠倒。
访问 http://illusionoftheyear.com/2012/exorcist-illusion-twisting-necks 观看魔鬼后裔的头颅围绕其躯干进行虚幻的 360 度旋转。
[中断] 周边视觉的怪癖，第 1 部分
一个彩色点在图案化的黑白背景上水平移动。当您直视它时，您会准确地看到它。但是，如果您从眼角瞥视它，该点突然会呈对角线滑动。加州大学圣地亚哥分校的视觉科学家斯图尔特·安斯蒂斯创作的这个动画幻觉演示了中央视觉和周边视觉的不同作用。“在中央视觉中，我们可以非常精确地看到物体的位置，无论它们是静止的还是移动的，”安斯蒂斯说。“周边视觉非常擅长捕捉运动。这就是为什么我们在拥挤的机场挥手以引起朋友的注意。”但是我们视线的边缘并不适合检测位置。在这种幻觉中，位置和运动相互扭曲。
安斯蒂斯引人注目的创作对日常生活具有启示。“当我们开车时，我们的广角视觉会检测到位于我们外围的远处目标。重要的是将我们的视线转向移动的周边目标，以避免我的幻觉中演示的奇怪的感知扭曲，”他说。
请在 http://illusionoftheyear.com/2012/the-colored-dot-peripheral-vs-central-vision 上查看它的两个版本
[中断] 周边视觉的怪癖，第 2 部分
加州大学洛杉矶分校的视觉科学家史蒂文·瑟曼和卢洪京用称为加博斑块的圆盘创建了一个人形，加博斑块是带有模糊边缘的条纹圆形或椭圆形图案。当您直接观看时，该人物似乎向左走。但是等等！如果您将目光移开，该人物突然似乎改变方向并向右走。方向逆转是由断开连接造成的。瑟曼和卢将圆盘定位为代表一个人向右走，尽管圆盘内的运动造成了整体向左的偏移。我们的中央视觉无法捕捉到细微的向右移动的行走线索，但超运动敏感的周边视觉立即抓住它们并将它们整合到我们对物体轨迹的感知中。
请在 http://illusionoftheyear.com/2012/peripheral-action-phantom-illusion 上观看模糊的步行者，并访问 http://illusionoftheyear.com/finalists_2012/thurman/dancing.mov 从眼角观看它跳舞。
[中断] 致敬埃舍尔
标志性的荷兰图形艺术家 M.C. 埃舍尔创作了从山坡上向上滚的水的蚀刻画，这源于他非凡的直觉，即人类感知是从许多小部分组装成图像的整体的。神经科学研究已经证明埃舍尔是对的：我们现在知道，视觉系统是从物体特征之间的许多局部关系中拼凑出场景的全局感知的。结果，小到无法局部检测到的微小错误（在现实世界中很少发生）会在空间中累积，成为全局级别上的重大错误，瞧！——您就得到了一张不可能的图像。
日本近畿大学的艺术家鹤野幸子将这一概念提升到了一个新的水平。她建造了一个类似于堡垒内部的建筑模型，并拍摄了球在其中沿斜坡滚动的视频。但是由于她拍摄的角度，您无法摆脱球在两个水平表面之间向上滚动的看法，这在您的理性思维看来是多么荒谬和不可能。
她欺骗的线索都在那里，但是由于它们在局部水平上几乎是不可见的，因此该图像在全球水平上具有惊人的说服力。球永远不会在没有帮助的情况下向上滚动，因此向上滚动实际上一定是向下滚动。那么，唯一的可能性是，该构造根本不是塔，而是一个从特定角度观看时看起来像塔的表面的巧妙表示。其中的一些蛛丝马迹：如果您将楼梯涂黑（局部线索），塔顶看起来是平的，而如果您将侧面涂黑（另一个局部线索），则看起来塔顶位于由楼梯连接的两个水平面上（插图）。她补充说，大脑被设计为将平面解释为三维结构，“我的幻觉之所以发生，是因为大多数观看者误解了 3D 结构。”
请在 http://illusionoftheyear.com/2012/illusion-of-height-contradiction 上惊叹于它
[中断] 填补空白
一种新的幻觉非常重要，我们认为它应该被纳入下一代认知神经科学教科书。达特茅斯学院的视觉科学家彼得·U·谢，曾获得过两次奖杯，他将三个彩色圆盘分组，使它们像维恩图一样在中心重叠。如果您将目光固定在中心交点并仅关注一个圆盘，则整个圆盘将呈现出其外围区域的统一颜色，即它与其他圆盘不重叠的区域。尽管颜色在某些区域是混合的——并且中心实际上是灰色的！——但被关注的圆盘看起来也会像透明地漂浮在其他圆盘之上。无论您关注哪个圆盘，它似乎都会填充为单一的均匀颜色。
这种幻觉证明了大脑具有非凡的能力，可以在同一场景中看到不同的事物，这取决于它的焦点。例如，当您看着池塘时，您可能会看到水面上反射的云彩，但通过稍微转移注意力，您可能会发现自己正在看底部的石头。同样，当您将注意力转移到谢的图纸中的特定圆盘时，您的大脑会抑制其他圆盘并增强您正在观看的圆盘。
如需动画版本，请访问 http://illusionoftheyear.com/2012/attentional-modulation-of-perceived-color