“艰难抉择”的大脑欺骗了你的感知? {发育迟缓}

时间:2022-07-21 01:18来源: 作者: 点击:
  

持续的物理刺激会诱发变化的感知,这是一个有趣的现象,令研究人员着迷。一些研究人员设计了严格的实验来研究感知双稳态的各种特性。通常,在实验中,研究人员向受试者呈现能够诱发双稳态的知觉刺激,同时要求受试者在实验过程中口头或通过按键报告不同知觉之间的切换。

早期,Levelt在其专著《论双眼竞争》中报道了一系列实验研究,从中他总结出了关于双眼竞争的几个“规律”。其中最有趣的一点是增强单眼输入(例如,增强刺激的对比度和空间频率等。)不会影响输入本身被感知的时间,但会使被试感知到另一个。

[电子邮件& # 160;protected]/* */礼服照片,她认为礼服是白金的,而她的朋友认为是蓝黑的,双方争执不下。因此,她将照片发布到网上,却引起了全世界网友的热议。

一个简单的例子是“内克尔立方体”:在没有更多深度线索的情况下,视觉系统对内克尔立方体的深度感知有两种不同的形式。《不可能的立方体》在其中加入了矛盾的立体视觉线索,并加深了方形图案的不确定性,而方形图案经常被作为网站404页面的创意。

这些特征可以帮助研究人员更好地探索与精神障碍相关的神经回路。双稳性,这种由语义模糊的刺激诱发的知觉现象,似乎表明了知觉系统的隐性缺陷,但也促使许多研究者试图冲破神经信息处理的迷雾。

除了探索双稳态现象本身的神经机制,研究人员还希望从现象中发现更多大脑信息处理机制的本质。在双稳态现象中,物理刺激和感知之间存在微妙的分离。很多人认为,知觉双稳态的研究可能有助于我们窥探“意识”的秘密。

弗朗西斯·克里克(francis crick)在《惊人的假设》(Amazing Hypothesis)一书中提出,双目竞争可能是研究“意识”的一个很好的工具。虽然这种现象可能只是关于“意识”之谜的冰山一角,但也是研究者不能错过的一个提示。

在科学家发现的众多知觉错觉中,“双稳态”是最迷人的现象之一。视觉双稳态是指在视觉刺激不变的情况下,视觉系统产生两种不同的感知。

此外,精神障碍研究发现,双稳态实验中患者的神经活动与普通人不同。有研究者观察到,在双眼竞争实验中,自闭症患者的知觉转换频率比普通人慢(Robertson et al .,2013)。另有研究人员发现,双稳态实验中精神分裂症患者的α带脑电活动与对照组存在显著差异(Basar-Eroglu et al .,2016)。

再比如“双眼竞争”:当双眼接收到的视觉刺激差异很大时,观察者的感知会在左眼和右眼接收到的视觉刺激之间不断切换。这个过程是不自觉的——知觉转换的速度可以通过注意调节来改变,但不能完全消除(Breese,1899)。

当重复率快或A和B的频差大时,人们会感知到A调和B调是相互分离的,以各自的频率重复,这就是所谓的两个流。如果参数设置得当,人们在听到同一种声音时会在上述两种感官之间进行切换(Van Noorden,1975)。

当视觉系统被科学家精心设计的视觉刺激“玩弄”时,听觉系统也不能幸免。听觉双稳态可以用一个简单的实验来解释:两个频率的音调以ABA-(“-”(“-”代表停顿)的规律重复呈现。当重复率较慢或者A和B的频率相近时,人们会感知到一个“ABA”的音调重复,称为一个流。

Mentch等人进行了一系列干预实验,以进一步说明这种影响的因果关系(Mentch等人,2019)。许多研究试图建立双稳态现象中知觉的动态转换过程的数学模型(Blake,1989;童等,2006;Said & Heeger,2013年;Wilson,2017),这些模型都是基于网络抑制的基本概念,但它们内部更具体的抑制过程非常复杂,这个过程实际上是如何发生的仍有争议。

后来,对其他类型的知觉双稳态现象的更多研究也发现了可能的类似机制。van Loon等人通过研究核磁共振谱揭示了抑制性神经递质对双眼竞争、运动诱发失明等双稳态现象的影响(van Loon等人,2013)。

双目竞争建模的例子,描述了神经元之间复杂的信息交互。图中带箭头的线表示各组神经元之间的信息交互,红线表示兴奋过程,蓝线表示抑制过程(黑线表示当前图中没有强调的信息处理过程)。

此外,双稳态现象也被用作深入研究各种神经机制的手段。例如,最近的一项研究采用了听觉双稳态范式来设计实验,以探索大脑在意识感知过程中如何交换信息(Canales-Johnson等人,2020)。论文中提到,神经信息整合和神经信息分化被认为与意识体验有关,但很少有人将神经生理分化与知觉过程联系起来。

人类的感知系统并不完美,这一点想必视觉科学家都很清楚。有时候我们看到一条不存在的直线,有时候我们把它弄弯了;有时候我们分不清线段的长度,芭蕾舞女的动作方向,有时候我们甚至会为一条裙子的颜色而争论——你看到的是蓝色、黑色还是铂金色?

这一现象暗示了双眼竞争中知觉切换的神经机制可能是“抑制性的”,即代表不同知觉的两个神经网络之间可能存在相互抑制。

第一步:让纸卷看起来像望远镜。

一个经典的实验范式是:通过棱镜实现双眼视觉,然后被试者的左右眼呈现不同方位的光栅刺激。在这个实验中,受试者可以感受到强烈的知觉转换。

有一项核磁共振研究提出了这种可能性(Boly et al .,2015),但该实验未能排除低级视觉处理过程、预期和自上而下注意的影响。双稳态实验中,呈现的刺激没有变化,只有主观体验,因此成为用来直接研究知觉分化的“秘密武器”。

第二步:用右眼透过纸管看,左手放在左眼前方距离纸管几厘米的地方。


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