大约在35年前，科学家们认为只有一个视觉处理区域，称为视觉皮层，位于大脑后部。现在我们知道，包括人类在内的灵长类动物的大脑中有30多个区域参与处理视觉的各个方面，例如对运动、颜色和深度的感知。事实证明，视觉比任何人想象的都要复杂和精细得多。将处理职责划分为具有不同计算目标的各个区域是有道理的。
我们认为视觉是理所当然的，因为它通常看起来如此毫不费力。只有当这些不同视觉区域的部分受损，导致选择性的但通常是深刻的感知障碍时，我们才开始意识到正常人类视觉的范围和微妙之处。这种方法类似于我们对“正常”错觉的研究——通过理解错觉，无论是对于完整还是受损的系统，我们都可以深入了解大脑参与感知的过程。
考虑一下被称为GY的男子的案例。他的视觉皮层受损导致半侧视野完全失明。他无法有意识地看到任何东西，即使是在该区域向他展示的光点也看不到。然而，当被要求伸出手去触摸光点时，他可以准确地做到；他可以触摸到他看不到的光点！这似乎非常诡异，但是，正如您很快将了解到的，我们可以至少部分地解释他的病情，即盲视，这可以用我们前面提到的专门用于视觉的多个解剖通路来解释。[有关盲视的更多信息，请参阅Susana Martinez-Conde撰写的“Subconscious Sight”；《大众科学》杂志，《心理》，2008年4月/5月。]
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或者考虑一下约翰的奇怪案例，M. Jane Riddoch和Glyn W. Humphreys于1987年对其进行了精妙的研究，他们现在都在英国伯明翰大学工作。约翰曾是一名空军飞行员。退休后不久，他中风，部分损伤了他大脑两个半球的视觉区域。他可以观察周围的事物；通常意义上他并没有失明。但是当他看到他的妻子——或者任何其他人时——他都认不出她。他通过她的声音认出她；他负责听力的脑区没有受到影响，他的记忆也是如此。事实上，他无法在视觉上区分雨伞、椅子或其他常见物体，尽管他声称能够非常清楚地看到它们。“医生，它们在我脑海中是模糊的，”他会说，“而不是在我的眼睛里。”
医生们通过要求他临摹一幅挂在墙上的画作来证实这一说法，例如圣保罗大教堂。约翰可以制作出忠实的临摹品，几乎是照片的复印件，但他不知道那是什么。他可能只是在复制一堆毫无意义的线条。
约翰患有一种被称为视觉失认症的疾病，这个词是西格蒙德·弗洛伊德创造的，意思是“缺乏视觉知识”。与弗洛伊德的一些更离奇的想法（如“阴茎嫉妒”或“恋母情结”）不同，这个想法经受住了时间的考验。
患有这种疾病，看得见却不知道是什么感觉？您可以通过查看著名的老妇/少女插图 (a) 来略知一二。第一次看到这个错觉时，您可能会看到女孩。但过了一会儿，您可以在脑海中翻转图像以看到一张老脸。年轻女子的下巴变成老巫婆的鼻子，年轻的耳朵变成老眼。现在，当您将这张脸感知为年轻女子时，您也同时看到了构成老巫婆的线条和曲线。然而，您并没有感知（或“知道”）老妇人。实际上，您暂时患上了对她的失认症。有趣的是，有些人，包括我们的同事，加州大学圣地亚哥分校的心理学家斯图尔特·M·安斯蒂斯，永久“卡”在年轻女子身上，看不到老巫婆。英国布里斯托尔大学的心理学家理查德·L·格雷戈里将这种无能称为视觉失认症。
另一个引人注目的例子是鼠/人插图 (b) (image here?)。当您感知到老鼠时，实际上，您对这个人患有失认症，反之亦然。对于正常人来说，这是一个双稳态图形；但对于约翰来说，尽管他的视力正常，但永远不会发生对老鼠或人的感知。
您还可以通过思考当您听外语时会发生什么来感受失认症。您听到所有语音的声音、音节、语调和节奏，但您完全不理解 (c) (image?)。您根本无法从这些感觉中创造有意义的感知。
通路中的问题
为了理解GY和约翰的困境，我们需要简要了解视觉通路的解剖结构。这30多个视觉处理区域之间有着惊人复杂的连接。幸运的是，尽管如此复杂，我们仍然可以辨别出一个简单的总体模式。
来自眼睛视网膜的信息沿着视神经传输，然后分成两个平行的解剖通路，我们将称之为“旧”通路和“新”通路，以指示它们的进化顺序(d)。旧通路，也称为“在哪里”通路，通向一个称为上丘的结构，该结构在大脑干的顶部形成一个凸起，大脑干是从大脑下方伸出的茎，并延续为脊髓。上丘有助于确定物体的位置。当您的环境中发生新的或显着事件时（例如，当有一个物体在您的左肩上方逼近时），您会在不知道它是什么的情况下反射性地定向并将眼球转向它。也就是说，您先对其进行定向或定位，然后再继续识别它。
另一个通路，即较新的通路，正如我们将要看到的，是识别项目所必需的，即使它无法定位或定向它。新通路投射到大脑后部的视觉皮层（简称V1），在那里分析物体的特征（颜色、边缘方向、运动等）。来自V1的信息沿着视觉处理过程再次分裂成两个通路：投射到顶叶的“如何”通路（“如何”使用或与该物体互动？）和投射到颞叶的“什么”通路（“什么”是这个物体？它对我意味着什么？） (d)。我们所说的30个视觉区域在这两个通路之间共享。请记住，我们描述的是一个严重过度简化的漫画：许多纤维在区域之间来回穿梭；它们高度互连且并非完全自主。但在科学中，从简单的图景开始并不是一个坏主意。
现在让我们回到患有盲视的GY。GY的V1完全受损。没有任何信息到达“什么”通路或“如何”通路，这使他失明，因为他无法有意识地看到物体。但是，由于他的“在哪里”通路（通过上丘并绕过受损的V1到达更高皮质中心）完好无损，因此他可以准确地将手指向他无法有意识地看到的光点。就好像在他体内困着一个无意识的僵尸，即使有意识的人毫不知情，它也能准确地指出方向。盲视的悖论得到了解决。
所有这一切的一个有趣的哲学含义是，只有新通路是“有意识的”；旧通路可以在没有意识渗透的情况下进行其工作。这两个通路都由神经回路组成，但只有其中一个（就我们所知）是有意识的。科学家们不知道为什么，尽管与语言和意义等任务相关可能很重要。“什么”通路中的活动最终会唤起一个口头标签或名称（“母亲”）以及情感的细微差别，无论多么强烈（“恐惧”）或微妙（“温暖”）。
现在想象一下，您的V1是正常的，但一个邪恶的天才在麻醉状态下移除了您的颞叶（“什么”通路）。当您醒来时，世界会是什么样子？如果没有“什么”通路，您将无法识别、命名或理解周围事物的含义。然而，由于“如何”通路完好无损，您仍然可以“看到”，即能够伸手去拿物体，躲避向您投掷的导弹或避开障碍物。很难想象这种情况，但这大致相当于被运送到红色星球（在您不知情的情况下）并在火星抽象艺术画廊中醒来。您无法识别任何东西或理解它，但仍然可以找到自己的路，复制物体的形状并跨过掉落的物体。您周围的一切——椅子、桌子、人、汽车——看起来都像是毫无意义的抽象艺术。您将患有严重的视觉失认症。
这种完全损伤的情况很少见，但即使是部分损伤也可能发展成一种称为Klüver-Bucy综合征的疾病。在这种失认症的变体中，患者在识别常见物体方面存在一些困难，但对食物和适当的“性对象”的失认症更为严重。患者无法区分食物和不可食用物体，因此他们可能会将鹅卵石放入口中。这样的人可能会对隔壁床位的患者、医生甚至动物做出性挑逗，尽管他们在其他方面精神正常。
看得见但叫不出名字
约翰的困境有些类似。在某些方面，它更严重，因为他很难识别任何物体。然而，他并没有荒谬到试图吃不可食用的物体或进行滥交行为。在Klüver-Bucy综合征患者中，颞叶中与性、食物和其他原始冲动有关的区域可能受到相对更大的损害，而在约翰中，损害主要影响与识别更中性和常见的物体（如椅子、山羊和胡萝卜）有关的区域。
尤其要记住，他可以准确地临摹图片，尽管他无法识别或命名它们。这是因为他的“如何”通路没有受损，它可以引导手部动作绘制出忠实的临摹品。如果没有“什么”（颞叶）通路，他就不知道那是什么。令人惊讶的是，他甚至可以使用剪刀修剪花园中的树篱（这只需要“如何”），但却无法给花园除草，因为他失去了区分杂草和花卉的能力。但他的问题并没有Klüver-Bucy综合征患者那么极端；他通常可以识别出物体所属的一般类别（“这是一只动物”），尽管不能识别出具体的例子（他可能会说“狗”而不是正确的“山羊”）。或者他会将胡萝卜识别为画笔（“因为它很长，末端有一簇毛”）。
因此，我们可以开始解释GY和约翰的不寻常感知，方法是根据我们对视觉区域及其连接和进化起源的详细了解来检查他们的特殊缺陷。通过这样做，我们不仅解释了这些奇异的症状，而且还获得了关于正常视觉如何工作的新见解。与天真的直觉相反，视觉不是一个单一的过程。相反，它涉及多个并行工作的专门区域。然而，这些区域的输出如何结合起来以创造有意识感知的无缝统一，这仍然是一个尚未解决的谜。
注：这篇文章最初以标题“我看得见，但我不认识”发表。