在 《头部旅行》系列中，PopSci 探索了我们的大脑、我们的感官以及介于两者之间的奇特现象之间的关系。
任何猫主人都知道，我们的猫科动物朋友似乎多么喜欢舒适地待在盒子里。事实上，猫咪似乎从封闭的空间中获得了如此多的舒适感，以至于它们对盒子的喜爱延伸到了那些没有实际墙壁的空间——以及那些“边缘”是视觉错觉的空间。这种奇特的现象表明猫/人类感官体验可能存在相似之处，同时也与我们如何理解这些神秘宠物的小脑袋里在发生什么的大讨论有关。
边缘很重要——对人类和猫来说
你可能不会想到，识别边缘的能力对我们的生存至关重要，但能够做到这一点意味着也能识别形状。这反过来又允许区分一个物体与另一个物体。这包括潜在的威胁和逃离这些威胁的避难所。
这种边缘识别能力对动物和我们人类一样重要。“边界对任何生物来说都非常重要，以了解你将要走进什么东西或从什么边缘落下，”动物认知研究员 Gabriella Smith 告诉 PopSci。
幸运的是，我们的大脑天生就能识别边缘。但这也意味着我们容易看到不存在的边缘。这种错觉的一个经典例子是卡尼萨图形，其中幻觉轮廓似乎定义了一个不存在的形状。我们并不孤单：动物似乎也会被欺骗——这表明它们的边缘识别能力在本质上与我们的一样。
Smith 2021 年的论文《如果放得进就坐：一项关于家猫幻觉轮廓敏感性的公民科学调查》探讨了猫咪，特别是，为什么会喜欢方形的卡尼萨图形。它们对这些形状的反应正如人们所期望的那样——它们会坐进去。
什么是卡尼萨图形？
最基本地说，我们将边缘识别为我们视野中亮度或亮度的急剧变化的地方。即使两个形状没有通过不同的颜色或纹理来区分，如果它们的亮度不同，你也可以区分它们。这两个形状之间的亮度过渡就是我们识别为边缘的东西——一个视觉信号，表明一个形状结束了，另一个形状开始了。
那么，为什么我们在卡尼萨图形中会看到“边缘”呢？根据2018 年的一项研究，卡尼萨图形通过两种现象欺骗我们的边缘检测能力——幻觉轮廓和非模态完成——这两种现象的神经机制仍在研究中。如上方的卡尼萨“三角形”所示，虽然没有描绘出完整的三角形轮廓，但我们的大脑会将其解释为在明显像 Pacman 的圆形形状和狭窄的 V 形之间漂浮着一个完整的（有边缘的！）三角形。这个“三角形”也是白色的，但它看起来比其想象的背景稍微亮一点。在一个不存在的地方看到研究称之为“亮度对比边缘”是幻觉轮廓的一个例子。
另一方面，非模态完成是指“一个物体被解释为位于另一个物体后面，即使只能看到其碎片”。在这种情况下，三个 V 形没有连接，但我们的大脑想象还有另外三个线段完成了它们的单一形状。这个“完成”的形状似乎被某个东西遮挡了——这就是为什么只能看到 V 形的角；形状的其余部分一定隐藏在其他东西后面。那个东西当然就是我们前面描述过的同一个“更亮的”形状——带有幻觉轮廓的卡尼萨“三角形”。（如果你仔细想想，你甚至不需要 V 形。仅 Pacman 形状就已经有助于非模态完成的机制，看起来像是三个黑色的圆形被我们想象中的、更亮的卡尼萨三角形的三个角部分遮挡了。）
为什么猫咪喜欢待在盒子里？
作为伏击捕食者和大型猎手的潜在猎物，猫咪通常不喜欢暴露——暴露既会削弱它们自己的捕猎能力，也会使它们容易成为别人的晚餐。这在很大程度上解释了它们倾向于喜欢封闭空间的原因，而一个舒适的纸板箱常常能很好地满足这个需求。一项2014 年的研究推断，收容所里的猫咪在适应新环境时表现更好，并且在有箱子可藏时压力似乎更小。
从开放、暴露的区域过渡到安全、封闭的区域是由一个边缘定义的。Smith 的研究受到了 Twitter 上 #catsquare 趋势的启发，猫主人在那里发布了他们猫咪朋友快乐地坐在地板上用胶带围成的方格里的照片。她想知道猫咪是否也会倾向于坐在由幻觉轮廓定义的空间里。如果真是这样，这将是很有力的证据，表明猫咪将那些幻觉轮廓视为边缘，就像我们一样。
该论文得出结论：它们确实可以。“本研究中的猫咪比卡尼萨对照组更频繁地站立或坐入卡尼萨和方形刺激物中，显示出对幻觉轮廓的敏感性，并支持我们的假设，即猫咪对待幻觉正方形就像对待真实正方形一样。”（如上方的视频所示，一只猫可能只需要四个看起来被它们之间的蓝色正方形遮挡的白色圆圈，而这些圆圈在一个相似的蓝色地板上。）
宠物感知的奥秘
然而，猫和人类看到相似的东西并不意味着它们以相同的方式体验它们所看到的东西。当我们看着一个卡尼萨正方形时，我们知道我们看到的不是真实的。猫咪也明白这一点吗？
这归结于一个关于动物意识的问题——这是一个出了名的困难的主题，原因很简单，我们永远无法像其他生物那样体验世界，它们也无法向我们描述它们的体验。（正如 Smith 幽默地观察到的，“意识问题是一个棘手的问题。”）取决于你如何理解“意识”的含义，考察动物意识的本质可能更多是一个哲学问题。正如 Smith 所说，“我的一些哲学家朋友对‘意识’有一种描述方式，而我知道一些实际的研究人员则以不同的方式定义它。”
何时公民科学有用（何时无用）
事实证明，还有更多间接的方法可以寻找答案。在猫咪如何体验幻觉盒子与真实盒子方面，Smith 说，“猫咪会钻进一个有边的箱子里是很有道理的，而[它们]会钻进一个没有边的箱子里就没那么有道理了。所以量化[它们对每个‘盒子’体验差异]的方法是，比如，看看它们在每个箱子里待多久。仅根据我对自己猫咪的观察，我预计她会在有边的箱子里比没有边的箱子里花更多的时间。”
这种方法显然不完美——Smith 的博士研究重点是动物的好奇心，她引用了“所有动物都很好奇，但有些动物似乎比其他动物更好奇，因为它们在表达好奇心方面很舒适。有时你会遇到一只非常紧张的动物，但……我们无法[断定]它们不好奇，因为我们不知道它们[内心]在[感受]什么。”但这是我们所能拥有的最好的方法，Smith 的论文就展示了它如何能产生一些引人入胜的结果。
Smith 说，将这类研究扩展到研究人员自己的动物之外，通常依赖于公民科学——这也有其自身的挑战。例如，2022 年，Smith 发表了一篇关于一项探索动物对旋转蛇形错觉反应的实验结果的论文。旋转蛇形错觉是一种由重复的、不对称的亮度图案引起的周边漂移。虽然这些图案不会移动，但当你不再直接注视它们时，它们似乎在旋转。这种把戏依赖于微小眼跳——不自主的、快速的焦点跳动……在人类身上。“有一些来自动物园的初步证据表明，它的一些狮子看到了错觉，”她回忆道。
有足够的数据引起了她的兴趣，她和她的同事们着手研究家养动物将如何应对这种错觉。“[我们]和我都将旋转蛇形刺激和两种不同的对照发送给了猫和狗的主人，让他们[放置]在家里的地板上，看看他们的宠物是如何反应的，”她回忆道。
然而，对于猫主人来说，这丝毫不足为奇，猫咪的配合程度却不高。“它们真的没有表现出我们期望的行为！”Smith 苦笑着说。“狗在其中一个对照组上花费的时间更多。但对我来说，[即使]那看起来也像是一种巧合。公民科学和社区科学总是存在这些开放性问题，关于[如何]让事情更具凝聚力和可重复性。”
猫咪就是猫咪
当然，这两类动物都看到了错觉，然后简单地耸了耸它们毛茸茸的肩膀，这完全是有可能的。作为一个花了很多（可能不明智的）时间与猫在一起的人，我亲眼看到小猫们第一次看到镜子里的自己或它们的一只同窝伙伴时经常会吓坏——但它们也很快得出结论，既然它们闻不到也无法与这个奇怪的冒充者互动，那就不有趣，不值得担心。同样，这个视频中的猫咪似乎对一个幻觉的洞穴感到轻微的兴趣，但只是短暂的。（将它们的反应与两只水獭面对相同错觉的反应进行比较很有趣。）
这让我们回到必须依靠推断动物行为来得出答案的基本困难。猫咪真的会被一个有幻觉边缘的想象中的盒子所吸引吗？它们能“看到”那些“边缘”吗？它们意识到那些“边缘”并非真正存在吗？它们在意吗？如果我们能直接问我们的猫科动物朋友们，当它们看到一个错觉时它们看到了什么，生活会简单得多。或者也许不是：猫咪就是猫咪，不能保证它们会回答。
