你的大脑将歧义语言视为一种错觉

“鸡肉可以吃了”有两种含义。一项新研究揭示了你的神经元如何做出决定。

Kokichi Sugihara 2018

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


流入我们大脑的感官信息本质上是模棱两可的。尽管我们的视网膜上只有 2D 图像,但我们仍能感知到 3D。这是一种错觉。脸上的晒伤会感觉异常凉爽。错觉。少量香水闻起来很好闻,但太多则令人讨厌。也是一种错觉。大脑花费大量精力来消除每个传入信号的歧义——通常使用上下文作为线索——但这些能力的神经机制仍然神秘。神经科学家们离理解如何研究这些机制又近了一步,这要归功于里德学院 Pitts 实验室的 Kevin Ortego、Michael Pitts 和 Enriqueta Canseco-Gonzalez 的一项新研究,该研究在 2018 年神经科学学会会议上展示了大脑对视觉和语言错觉的反应。

错觉是指物理现实与我们的感知或期望不同的体验。歧义刺激是科学的重要工具,因为物理现实可以合理地解释为多种方式。以 19 世纪末慕尼黑《飞叶》杂志发表的经典兔子-鸭子错觉为例,其中图像可以被视为鸭子或兔子。

模棱两可的鸭子和兔子错觉。图片来源:Fliegende Blätter 1892 Wikimedia


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像这样的双稳态错觉可以在相互竞争的解释之间来回切换,但人们无法同时看到两种感知。最近的歧义错觉例子表明,多种解释是可能的。今年的年度最佳错觉大赛一等奖由 Kokichi Sugihara 创作,展示了根据您的特定有利位置感知同一物体的三种不同方式。

但是,当像兔子-鸭子图形这样的双稳态刺激从一种状态翻转到另一种状态时,观察者的有利位置没有改变,大脑中会发生什么?神经科学家先前已经表明,每当感知从一种状态翻转到另一种状态时,大脑的电信号会显示来自视觉皮层内的特定可检测信号。Ortego 及其同事现在发现,当歧义句子翻转时,也会出现非常相似的神经特征。

让我们用研究中的以下歧义句子来分解它

鸡肉可以吃了。图片来源:Michael Pitts 里德学院

Ortego 及其合作者首先向佩戴脑电图设备的人类参与者展示歧义图像,该设备能够检测来自视觉皮层的“翻转”信号。然后,他们向他们展示视觉或语言双稳态刺激。没有任何刺激发生物理变化,但科学家们在此之后不久展示了一个消除歧义的线索,迫使受试者头脑中产生一种或另一种可能的解释。最后,研究小组询问参与者刺激是否翻转了。请参见下面的顺序。

句子试验。图片来源:Michael Pitts 里德学院

根据每位参与者的初始感知,当科学家展示消除歧义的刺激时,句子的含义要么翻转,要么没有翻转。在“视觉试验”期间,Ortego 及其同事检测到“翻转”神经特征,当参与者报告视觉刺激已翻转时,正如先前研究的预期。然后,科学家们还分析了“句子试验”,他们发现,当参与者报告句子已翻转时,也出现了相同的“翻转”神经特征,但现在出现在大脑的额叶中,并发现他们的综合结果表明,一个共同的神经回路参与了双稳态语法和双稳态视觉的消除歧义,至少存在于大脑的两个部分。

未来的研究可能会在其他大脑区域找到类似的特征,可能与其他类型的感知和认知的含义有关。如果是这样,神经科学可能拥有一种新的重要工具来帮助确定我们的大脑如何提取意义。

斯蒂芬·L·麦克尼克是纽约州布鲁克林 SUNY Downstate 医疗中心的眼科学、神经病学、生理学和药理学教授。他与苏珊娜·马丁内斯-康德和桑德拉·布莱克斯利合著了获得 Prisma 奖的《思维的诡计》。他们的下一本书《错觉的冠军》将由《大众科学》/Farrar, Straus and Giroux 出版。

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