劉博寧
在生活中人們經常說“耳聽為虛,眼見為實”,然而有時卻會發現某些親眼所見的影像、親耳聽到的聲響、親口品嘗的味道并不“誠實”。這些身體感知外界環境時發生的小誤會被我們稱為錯覺。有些錯覺能夠為我們帶來快樂,比如辣椒、薄荷令人感到火熱、涼爽,街頭的3D立體畫使人感到新奇;而有些錯覺卻會帶來不悅甚至危險,比如令人困擾的暈車現象,以及可能引發墜機的飛行錯覺。
錯覺之所以產生,是由于人體經由眼、耳、口、鼻、皮膚等感官獲得外界信息后,需要通過大腦進行一系列的加工和運算,處理后的信息遞交到意識層面,我們才能在主觀上得到感知。在這個過程中,可能出現各種小差錯,比如對刺激信號無法進行正確的分辨,或是出現了錯誤的后期處理,導致我們對外界的感知出現了偏差,這便是錯覺的由來。通過科學家們的大量研究,我們對很多錯覺現象已經有了深入的認識,并能夠對其加以預防、利用。
幾年前曾經有一條裙子在網上引起熱議,觀看同樣的照片,有人認為裙子是藍黑色,有人卻認為是白金色。隨后拍攝者證實原物確實是藍黑色,但一些攝影師證明了白金黨也并沒有看錯,因為一條白金色的裙子在特定的光線下確實可以呈現出圖片中的顏色。實際上,人腦在分析外界信號時通常需要參照環境進行比對,這可以上溯到遠古時期,人們在野外進行觀察時,需要適應不同光線下物體的樣貌。這種直覺保留至今,所以當選取的參照系不同時,同一張照片在不同人眼中便有了黑藍和白金的差異。
觀察下圖,試著用手指隨著曲線劃動,你會發現它們并不是螺旋線而是一組同心圓。這種視覺錯覺叫弗雷澤錯覺(Fraser illusion),這些曲線本身如同扭轉的麻繩,形成一種纏繞感,干擾了我們大腦的判斷。蓋住圖片的一半,這種錯覺便會消失。

同心圓還是螺旋?

謝潑德音調,來源:alexharkness
類似于發廊門口三色柱旋轉帶來上升的視覺錯覺,將一段特別的音調循環播放也能營造出音高不斷上升的聽覺錯覺,這種現象叫謝潑德效果(Shepard tone),經常在電影中被用于烘托緊張的氣氛。謝潑德音調通常由三部分合成:音量減弱的高音、音量漸強的低音以及音調升高的中音,在循環時首尾的聲音平滑相接,使得大腦以為總體的音調在不斷升高。
我們知道暈車是由于內耳平衡器官對身體運動不適應引發的報警,本質上也是一種錯覺現象。近年隨著3D電影和VR的興起,暈3D畫面也成為困擾很多人的問題。對比來看,暈車時,我們的身體在運動,但視覺傳入的信號卻是靜止的(如看手機);而暈屏幕時,我們的身體是靜止的,但看到的畫面卻是運動的,并且畫面越逼真,眩暈感越強烈。所以這兩者可以看作是相同的問題,即身體運動和視覺信號間出現了沖突,引發后臺報錯。解決它們的手段也是類似的,比如阻止錯覺的來源:暈車時多看車外移動的草木,使視覺信號也動起來;暈屏幕時則降低畫質和幀率,使神經系統不認為身體正處于運動的狀態。如果癥狀比較嚴重,服用暈車藥則是更好的選擇。
那么對于適應力超強的飛行員們來說,錯覺是否就不是問題了呢?答案是否定的。盡管飛行員不會暈機,但會出現各種飛行錯覺,“倒飛錯覺”便是最為危險的一種,近些年引發了多起戰機墜毀事件。當飛機行駛在海面上空,天海一色時,或者在夜航中地面散布的燈光與天上星光相映時,飛行員便可能出現強烈的倒飛錯覺,以為自己正處于頭向地、腳向天的狀態,這時必須以儀表數據為準,克服自身的錯覺,才能避免悲劇的發生。
提起舌頭能感知的味道,“酸甜苦辣”并不準確,正確的答案是酸、甜、苦、咸、鮮。我們會發現辣椒引起的火辣和薄荷帶來的冰涼并不在味道的行列,因為它們的本質是對痛覺及溫度感覺的刺激。辣椒素和薄荷醇與我們細胞上的受體結合,讓身體錯以為感受到了痛、熱、冷,這種虛假的信號不會傷害身體,卻能帶來真實的快樂,算是人們喜聞樂見的錯覺現象。
還有一種在口腔中變魔術的植物名為“神秘果”,人們在咀嚼它后的一兩個小時內,吃任何酸性食物(如檸檬)都只能感受到甜的味道。科學家們發現神秘果擁有一種糖蛋白,它能擾亂味蕾感受器。所以即使神秘果不甜,也不能將檸檬本身變甜,卻能帶來甜的錯覺。
利用錯覺緩解痛苦也是一項古老的傳統。近期加州大學的研究人員對正念冥想緩解疼痛的機理做出了報告。他們發現人們經由冥想訓練,做到“體驗思想和感覺的過程,同時又不把自我意識與此關聯”后,疼痛感能減少三成以上。盡管疼痛信號并沒有減輕,但個體在主觀上不認為疼痛出于自身,即干擾了大腦的后臺處理,便能獲得鎮痛效果。此前,中科院心理研究所的一項研究也發現,觀看懷舊照片能明顯降低人們對疼痛的感知,尤其在低疼痛強度下。由此可見,在面對疼痛時,除了尋求藥物,主動制造感知上的錯覺也是一條有效的路徑。
作者說
仰望宇宙的無垠,慨嘆生命的絢爛,在智慧之詩中品味科學的浪漫。