幻觉的神经科学

欺骗眼睛如何揭示大脑的内部运作

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神经科学的一个事实是,我们体验到的一切都是我们想象的产物。虽然我们的感觉感觉准确而真实,但它们不一定能重现外部世界的物理现实。当然,日常生活中的许多体验都反映了向大脑发送信号的物理刺激。但是,解释来自我们眼睛、耳朵和其他感觉器官的输入的相同神经机制也负责我们的梦境、错觉和记忆失灵。换句话说,真实的和想象的在大脑中共享一个物理来源。因此,从苏格拉底那里吸取教训:“我所知道的就是我一无所知。”

神经科学家用来理解大脑如何创造现实感的最重要工具之一是视觉错觉。从历史上看,艺术家和研究人员都使用错觉来深入了解视觉系统的内部运作。早在科学家研究神经元的特性之前,艺术家们就已经设计了一系列技术来欺骗大脑,使其认为一块扁平的画布是三维的,或者一系列笔触确实是一幅静物画。

视觉错觉的定义是物理现实与物体或事件的主观感知之间的分离。当我们体验到视觉错觉时,我们可能会看到不存在的东西,或者看不到存在的东西。由于感知与现实之间的这种脱节,视觉错觉展示了大脑无法重新创造物理世界的方式。通过研究这些失败,我们可以了解大脑用于构建视觉体验的计算方法。


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亮度、颜色、阴影、眼球运动和其他因素会对我们“看到”的东西产生强大的影响。在这个系列图像中,我们展示了几种基本的视觉错觉类别,以及它们可以教给我们关于大脑感知的什么。

Susana Martinez-Conde 是纽约州布鲁克林纽约州立大学下城健康科学大学的眼科学、神经病学、生理学和药理学教授。她是 Prisma 奖获奖作品 Sleights of Mind 的作者,合作者包括 Stephen Macknik 和 Sandra Blakeslee,以及 Champions of Illusion 的作者,合作者包括 Stephen Macknik。

更多作者:Susana Martinez-Conde

Stephen L. Macknik 是纽约州布鲁克林纽约州立大学下城医疗中心的眼科学、神经病学、生理学和药理学教授。他与 Susana Martinez-Conde 和 Sandra Blakeslee 合著了 Prisma 奖获奖作品 Sleights of Mind。他们的下一本书 Champions of Illusion 将由 大众科学/Farrar, Straus and Giroux 出版。

更多作者:Stephen L. Macknik
SA 特刊第 22 卷第 3s 期本文最初以 “幻觉的神经科学” 为标题发表于 SA 特刊 第 22 卷第 3s 期 (), 第 6 页
doi:10.1038/scientificamericanillusions0913-6
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