在注視中間黑點(diǎn)的同時(shí)前后移動(dòng)頭部，可以看到同心圓環(huán)在旋轉(zhuǎn)?中科院神經(jīng)科學(xué)研究所供圖

　　人們常說眼見為實(shí)，但是卻有那么一類圖形長期流傳于網(wǎng)絡(luò)、報(bào)刊，能夠瞞天過海般地騙過你的眼睛，讓你覺得自己似乎變傻了。即便是你知道了其中的玄機(jī)，卻無論如何也無法說服自己的眼睛，它們就是視覺錯(cuò)覺。每年在美國佛羅里達(dá)召開的視覺科學(xué)年會(huì)上，都會(huì)評出當(dāng)年最出色的十大視覺錯(cuò)覺。

　　2月19日凌晨2時(shí)，《神經(jīng)科學(xué)雜志》期刊在線發(fā)表了題為《隨著光流：真實(shí)光流運(yùn)動(dòng)向錯(cuò)覺光流運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的腦神經(jīng)機(jī)制》的研究論文。該研究由中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中科院靈長類神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室視知覺腦機(jī)制研究組完成。該成果揭開了視覺錯(cuò)覺的冰山一角。

　　光流運(yùn)動(dòng)(Flow motion)視覺錯(cuò)覺包括旋轉(zhuǎn)錯(cuò)覺、收縮和擴(kuò)張錯(cuò)覺以及螺旋運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺。結(jié)合心理物理實(shí)驗(yàn)和腦功能核磁成像技術(shù)，該研究組及其同事的前期合作工作，首先揭示了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺的表征區(qū)域問題，他們發(fā)現(xiàn)編碼真實(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人內(nèi)顳上區(qū)（MST）也能夠編碼錯(cuò)覺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以此為基礎(chǔ)，該研究組進(jìn)一步探索了真實(shí)光流運(yùn)動(dòng)向錯(cuò)覺光流運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的腦神經(jīng)生理機(jī)制。這種信息轉(zhuǎn)化機(jī)制的闡明能夠幫助人們更好地理解視覺信息在不同等級腦區(qū)之間的傳遞過程以及從局部到整體的視覺信息整合的加工原理。

　　視覺錯(cuò)覺，對于大腦來說卻是一種真實(shí)的感知覺，它反映的是人視網(wǎng)膜物理（光）輸入和大腦視皮層感知之間的不一致，是人類大腦通過復(fù)雜的腦區(qū)之間的相互作用和海量神經(jīng)計(jì)算而產(chǎn)生的。人類在自然生活中，由于視覺刺激和場景的不同，再加上觀察者生理上和心理上的差異，可以自覺和不自覺地感知到諸如運(yùn)動(dòng)、形狀、顏色、位置等視覺錯(cuò)覺。意大利視覺科學(xué)藝術(shù)家Pinna發(fā)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)視覺錯(cuò)覺就是著名的視覺光流運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺，當(dāng)人注視Pinna圖片中心黑點(diǎn)，頭部靠近或遠(yuǎn)離圖片時(shí)，會(huì)很明顯地感受到兩個(gè)圓環(huán)在分別以逆時(shí)針和順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，然而事實(shí)上圓環(huán)并沒有任何物理轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　這種整體運(yùn)動(dòng)視覺錯(cuò)覺感知的強(qiáng)弱，與構(gòu)成圖形的局部細(xì)節(jié)密切相關(guān)。雖然Pinna錯(cuò)覺廣為人知，但它在大腦中是如何產(chǎn)生的腦神經(jīng)編碼機(jī)制迄今不清楚。

　　據(jù)悉，光流運(yùn)動(dòng)視覺錯(cuò)覺包括旋轉(zhuǎn)錯(cuò)覺，收縮和擴(kuò)張錯(cuò)覺以及螺旋運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺。在研究中，科研人員通過使用心理物理和單個(gè)神經(jīng)元電生理記錄技術(shù)手段，在精確控制Pinna圖形刺激參數(shù)的條件下，詳細(xì)研究了各類復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)，從真實(shí)向錯(cuò)覺轉(zhuǎn)化發(fā)生事件過程中的運(yùn)動(dòng)信息腦神經(jīng)整合機(jī)制。

　　在心理物理實(shí)驗(yàn)中，課題組首先揭示了獼猴和人一樣，也能感知到Pinna運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺。“我們在獼猴背側(cè)視覺通路中兩個(gè)編碼視覺運(yùn)動(dòng)信息的高級腦區(qū)進(jìn)行單細(xì)胞電生理記錄，結(jié)果表明背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)（MSTd）神經(jīng)元可以等價(jià)地表征真實(shí)和錯(cuò)覺的復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)，并且這兩類光流運(yùn)動(dòng)信息都是通過大范圍視野內(nèi)整合其前級中顳區(qū)腦區(qū)（MT）編碼局部運(yùn)動(dòng)信號的輸入而產(chǎn)生得來的。”實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人王偉研究員介紹，“進(jìn)一步研究表明，各種復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺在背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)神經(jīng)元中的表征需要花費(fèi)更多的神經(jīng)整合時(shí)間。”

　　視覺錯(cuò)覺現(xiàn)象是好是壞？中科院神經(jīng)科學(xué)研究所尹家鵬認(rèn)為，由于視覺錯(cuò)覺圖形在自然界條件下極少存在，一般也不會(huì)影響人們的生活，因此這種現(xiàn)象并沒有好壞的屬性，它只是視覺系統(tǒng)基本運(yùn)作方式的本能體現(xiàn)。他說，視覺錯(cuò)覺現(xiàn)象的應(yīng)用涉及人們生活、藝術(shù)、建筑設(shè)計(jì)的方方面面。如果一個(gè)人的身材比較胖，他可以穿豎條紋的衣服來使自己顯得更“瘦”一些，一些室內(nèi)設(shè)計(jì)師根據(jù)運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺效應(yīng)和空間透視等原理將室內(nèi)設(shè)計(jì)得更加具有空間感。還有一些藝術(shù)家使用大量的錯(cuò)覺輪廓圖形來使自己的作品更加具有視覺沖擊力。（王旗 記者王春）

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