本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
当苏珊娜·马丁内斯-孔德和我向观众谈论神经魔术——我们利用魔术(反之亦然)研究大脑的科研项目时,人们经常问我们如何将这两个领域结合起来。他们想知道魔术技巧在哪些方面可以为神经科学提供信息,以及神经魔术科学家的一天是怎样的。我们如何进行神经魔术实验,从收集数据到利用结果来获取关于心灵内在秘密的知识?
我们由安东尼·巴恩哈特(又名魔术托尼)领导的新研究刚刚发表在《Journal of Eye Movement Research》(眼动研究杂志)上,它阐述了我们在实验室中研究魔术的一些方法。您可以下载这篇论文是免费的,但由于它是为学者撰写的,我将在这里给您概括一下要点。
该实验探讨了当您观看魔术表演时,大脑中各种神经回路如何相互作用。有视觉系统——对感知至关重要;有眼动系统——对定位和移动眼睛至关重要;还有注意系统——对过滤掉不相关信息,让您能够从字面上和比喻意义上将视觉和眼动系统聚焦在正确的位置和正确的时间至关重要。如果这三个系统不能协同工作,您将无法完成大多数视觉任务。
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魔术是解剖许多感知和认知系统功能的途径之一,尤其是在与我们在现实生活中遇到的情况非常相似的情况下。这个概念——生态效度——对于测试神经科学理论是否能在实验室外站得住脚非常重要,也是魔术技巧之所以对研究日常感知和认知具有吸引力的原因之一。
在我深入研究之前,您需要了解关于眼动系统的一个重要事项:您永远无法完全静止您的目光,即使您可能感觉自己能够做到。也就是说,每当您试图阻止眼睛移动时,您仍然在进行微小的眼球运动,这些运动肉眼看不见,但在实验室中可以检测到。其中一些微小的、非自主的眼球运动以每秒发生一到两次的微小跳跃的形式出现。它们被称为微扫视,您的大脑会将它们从您的感知中隐藏起来——这是一件好事,否则您会看到世界一直在跳动。关于微扫视的另一个关键事实是,您的大脑使用控制视觉视野中注意焦点位置的相同回路来控制它们的方向。
由此可见,当魔术师通过精确编排的方式控制观众的注意焦点来转移他们的注意力时,微扫视眼球运动的方向应该会相应地改变。这意味着,通过记录观众在魔术表演期间的微扫视,我们或许能够精确定位他们真实的注意力分配,即使他们的眼睛没有以明显的方式移动。
我们进行的具体实验要求参与者执行一项双重任务:确定硬币在两个餐巾中哪一个下面,并同时指出闪烁的刺激是否与阵列中显示的各种项目匹配。下面的影片显示了实验中的一个示例试验,实验中有很多这样的试验
当您匹配白色圆圈时,魔术托尼神奇地移动了一枚硬币。 鸣谢:安东尼·巴恩哈特
如果您在观看上面的视频时正确地将白点与其在阵列中的相应位置匹配,您可能错过了硬币从一个餐巾下面移动到另一个餐巾下面的情况(如果您仔细观察,魔术方法是完全可见的)。同时做好这两项任务(匹配点并看到硬币移动)非常困难,因此我们的受试者经常在其中一项任务上猜测。如果您选择关注点,您的微扫视可能会在垂直方向上有所偏差,而如果您关注餐巾,您的微扫视可能会在水平方向上有所偏差。

魔术托尼和神奇的微扫视。鸣谢:安东尼·巴恩哈特
我们的数据显示,微扫视方向确实倾向于追踪参与者关注的位置,这支持了微扫视可能被用来追踪某人在日常场景中隐藏的注意焦点的观点。既然您已经了解了这个故事,请随意阅读这篇论文,以更深入地讨论我们的结果及其意义。
延伸阅读
安东尼·S·巴恩哈特、弗朗西斯科·M·科斯特拉、苏珊娜·马丁内斯-孔德、斯蒂芬·L·麦克尼克和斯蒂芬·D·戈尔丁格 (2019)。 微扫视反映了被误导的注意力。 Journal of Eye Movement Research, 12(6):7
斯蒂芬·L·麦克尼克和苏珊娜·马丁内斯-孔德 (2008)。 魔术与大脑。 大众科学 299(6): 72-79。
斯蒂芬·L·麦克尼克和苏珊娜·马丁内斯-孔德,与桑德拉·布莱克斯利合著 (2010)。 “心理诡计:魔术的神经科学如何揭示我们日常的欺骗行为”,亨利·霍尔特出版社,纽约市。
苏珊娜·马丁内斯-孔德和斯蒂芬·L·麦克尼克 (2007)。 心理游戏。 自然 448: 414.
斯蒂芬·L·麦克尼克等人。(2008)。 舞台魔术中的注意力和意识:将魔术技巧转化为研究。 自然评论神经科学 9(11): 871-879。