你“看见”的东西可能只是大脑“猜”的

想必你可能有过以下经历,当手边的一块橡皮或者笔盖从桌子上掉下去时,落地瞬间它们弹了出去,而自己亲眼看见它飞向了某个方向,但顺着那个方向去找,却怎么也找不到。然后橡皮就完全消失了,或者它们奇怪地出现在了与你印象完全不同的地方,于是心里默念着:完全没道理,刚才明明没看见它往这边飞了。

但这件事不仅有道理,而且还已经被科学家发现了其中的原因,那就是大脑“欺骗”了你,或者说大脑太过自信预测了物体会去向哪里,以至于你也被动相信了。出现这种现象,主要是因为大脑神经系统的响应速度还不够快,外界信息从视网膜传到视觉中枢系统的过程会出现滞后性。为了保证我们身体的动作连贯,大脑就开始自己对物体的运行轨迹进行了预测。

研究人员早已经发现,与无法预测的视觉刺激相比,给予大脑一些有预测性的视觉刺激能更快地让视觉系统产生后续反应,这一现象已经在猫、狒狒和人类中都得到了证实。在有预测性的轨迹中,大脑做出后续反应的速度要快15毫秒。另外,荷兰阿姆斯特丹大学的研究人员还发现,这种预测会在视觉皮层刺激形下形成一些神经元模式,并且这种特征性的脑电模式只会和预测事件相关。

最近《美国科学院院刊》上的一项研究,就在之前的实验基础上进行了延展。研究人员给受试者观察了有轨迹和序列的点,实验中的点会按照时钟行进一样进行顺序闪烁。这一过程中,研究人员对受试者的大脑进行了EEG测试。在随后的多次观察测试中,受试者的大脑就开始对这些点进行预测了,并且能在下一个点闪烁前就提前表达下一个点对应的脑电波形式。不过,研究者在这里采用了一个技巧戏耍了大脑,那就是在一个闪烁循环中突然让接下来的点消失。结果发现,受试者还是能“看见”闪烁点在前进。

而在另一项实验中,研究者将闪烁点的消失替换成了反向运转。这一次,大脑仍然执行了错误的预测。而当视觉信息传输至视觉皮层时,大脑马上意识到发生了错误。随着新的信号输入,大脑之前错误预测的脑电模式直接消失了,或者说大脑直接抹去了这段预测信息。

这一点与直接让闪烁点消失不同,闪烁点反向让大脑以一种出乎意料的方式重新运转起来,大脑因此要做出新的预测和判断。这种情况下,它会直接抹去之前的预测信息,就好像它从来没犯错一样,又开始新一轮的信息预测。

而像弹飞出去的橡皮,当它弹到视野之外,失去了下一步的视觉信息时,大脑就没有后续的信息进行纠正,因此我们就会认为橡皮往之前大脑预测的方向飞了出去,直到我们发现实际情况有所出入为止。而对于预测准度不够,有一种可能是,我们可以经常见到球被击飞的轨迹,但橡皮被弹飞却不常见,因此轨迹更难预测,准确性也会打折扣。

其实大脑的这种奇特能力,让我们时常处于一种过去式中。即你所见并非所得,你现在感觉到的可能只是物体在过去的位置或者状态。2014年,《自然—神经科学》的一项研究还提出了一种更为夸张的想法:那就是我们的感知世界是一个过去与现在的平均画面,你现在慢慢品味的咖啡、面对面看着的人,都带有15秒前的信息。

而新研究也从另一个角度间接证实了,我们的确生活在一个过去的世界中。为了做出补偿,大脑想出了预测事件的解决方式。这种预测对于生命的生存有重要意义,无论是捕猎还是躲避危险都需要大脑精妙的预测。然而,既然是预测就不可能有100%的正确性,当我们在现实中犯迷糊的时候,只是聪明的大脑预测错误罢了。

来源:环球科学

撰文:杨心舟

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