在注視中間黑點的同時前后移動頭部，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，但是卻有那么一類圖形長期流傳于網(wǎng)絡(luò)、報刊，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，卻無論如何也無法說服自己的眼睛，它們就是視覺錯覺。每年在美國佛羅里達召開的視覺科學(xué)年會上，都會評出當年最出色的十大視覺錯覺。

　　2月19日凌晨2時，《神經(jīng)科學(xué)雜志》期刊在線發(fā)表了題為《隨著光流：真實光流運動向錯覺光流運動轉(zhuǎn)換的腦神經(jīng)機制》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)國家重點實驗室和中科院靈長類神經(jīng)生物學(xué)重點實驗室視知覺腦機制研究組完成。該成果揭開了視覺錯覺的冰山一角。

　　光流運動(Flow motion)視覺錯覺包括旋轉(zhuǎn)錯覺、收縮和擴張錯覺以及螺旋運動錯覺。結(jié)合心理物理實驗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)運動錯覺的表征區(qū)域問題，他們發(fā)現(xiàn)編碼真實旋轉(zhuǎn)運動的人內(nèi)顳上區(qū)（MST）也能夠編碼錯覺旋轉(zhuǎn)運動。以此為基礎(chǔ)，該研究組進一步探索了真實光流運動向錯覺光流運動轉(zhuǎn)化的腦神經(jīng)生理機制。這種信息轉(zhuǎn)化機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。

　　視覺錯覺，對于大腦來說卻是一種真實的感知覺，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動、形狀、顏色、位置等視覺錯覺。意大利視覺科學(xué)藝術(shù)家Pinna發(fā)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)視覺錯覺就是著名的視覺光流運動錯覺，當人注視Pinna圖片中心黑點，頭部靠近或遠離圖片時，會很明顯地感受到兩個圓環(huán)在分別以逆時針和順時針方向旋轉(zhuǎn)，然而事實上圓環(huán)并沒有任何物理轉(zhuǎn)動。

　　這種整體運動視覺錯覺感知的強弱，與構(gòu)成圖形的局部細節(jié)密切相關(guān)。雖然Pinna錯覺廣為人知，但它在大腦中是如何產(chǎn)生的腦神經(jīng)編碼機制迄今不清楚。

　　據(jù)悉，光流運動視覺錯覺包括旋轉(zhuǎn)錯覺，收縮和擴張錯覺以及螺旋運動錯覺。在研究中，科研人員通過使用心理物理和單個神經(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，詳細研究了各類復(fù)雜光流運動，從真實向錯覺轉(zhuǎn)化發(fā)生事件過程中的運動信息腦神經(jīng)整合機制。

　　在心理物理實驗中，課題組首先揭示了獼猴和人一樣，也能感知到Pinna運動錯覺。“我們在獼猴背側(cè)視覺通路中兩個編碼視覺運動信息的高級腦區(qū)進行單細胞電生理記錄，結(jié)果表明背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)（MSTd）神經(jīng)元可以等價地表征真實和錯覺的復(fù)雜光流運動，并且這兩類光流運動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）編碼局部運動信號的輸入而產(chǎn)生得來的。”實驗室負責人王偉研究員介紹，“進一步研究表明，各種復(fù)雜光流運動錯覺在背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)神經(jīng)元中的表征需要花費更多的神經(jīng)整合時間。”

　　視覺錯覺現(xiàn)象是好是壞？中科院神經(jīng)科學(xué)研究所尹家鵬認為，由于視覺錯覺圖形在自然界條件下極少存在，一般也不會影響人們的生活，因此這種現(xiàn)象并沒有好壞的屬性，它只是視覺系統(tǒng)基本運作方式的本能體現(xiàn)。他說，視覺錯覺現(xiàn)象的應(yīng)用涉及人們生活、藝術(shù)、建筑設(shè)計的方方面面。如果一個人的身材比較胖，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)計師根據(jù)運動錯覺效應(yīng)和空間透視等原理將室內(nèi)設(shè)計得更加具有空間感。還有一些藝術(shù)家使用大量的錯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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責任編輯： 劉陽