纽约市天气阴沉。透过我的电脑屏幕,我相信我看到了神经科学家 Nadine Dijkstra,也听到了她的声音。但我如何才能确定呢?
“我们对现实的感知,在很大程度上是我们在创造,而不是仅仅在感知,”她解释道。
我没有粗鲁地要求她进行一系列测试来证明她的存在,而是相信我的眼睛和耳朵。这是高效的生活方式。尽管神经科学家可能会争论细节,但大多数人都同意,感知——本质上,我们如何处理感官信息来创造一个连贯的体验——涉及对现实的主动构建,而不是被动地接收周围的世界。
例如,当你看到一条繁忙的马路时,你就是在主动创造这种现实,将你的感官信息(呼啸而过的汽车的景象和声音)与过去的经历(你知道你曾经沿着这条热门的林荫大道走过)结合起来。快速理解街上飞驰的汽车是真的,这有助于保护你的安全。
这种体验现实的模型很有效,但并非万无一失:有时我们的大脑仍然会出错。Dijkstra 正在研究这种不协调感。她在伦敦大学学院的“想象现实实验室”担任首席研究员,她最新的研究成果最近发表在《神经元》杂志上。
20 世纪初一位心理学家如何欺骗大脑
Dijkstra 的许多工作都受到开创性心理学家 Mary Cheves West Perky 的启发。在她 1910 年关于想象和感知的开创性论文中,Perky 要求受试者想象一个空白墙上的物体——一个红番茄,一片绿叶等。偷偷地,在那看似空无一物的空间里,Perky 在墙上投射了这些相同物体的几乎看不见的图像。
受试者对此毫不知情,他们认为感知到的物体来自他们的想象,而不是投影。Perky 推测,“想象的图像一定与日常生活中的感知有许多共同之处。”
一个多世纪后,许多研究人员表示赞同,认为想象和感知共同作用,创造了我们的现实感。但我们的大脑如何知道什么是真实的,什么不是呢?Dijkstra 的新研究可能有了答案。
21 世纪的大脑测试
“我们预期的结果会更加复杂和细致,”Dijkstra 说。
相反,通过功能性磁共振成像(fMRI)扫描测量的大脑活动讲述了一个清晰的故事:梭状回的活动水平可以预测一个人是否相信图像是真实的。该区域位于大脑两侧的颞骨后部,在识别面孔和物体方面起着重要作用,但其区分真实与虚假的能力是神经科学家以前不知道的。
这项研究是 Perky 实验的现代版本。Dijkstra 和她的同事们没有在墙上投射水果和其他物体,而是要求参与者在屏幕上想象一组对角线。然后,这些线条通过镜子投射到 fMRI 机器中。(使用简单的形状,如对角线,更容易预测受试者可能会想象什么。如果你让人们想象一片叶子,他们可能会想象出各种形状和颜色。)对角线显示在充满噪点的背景上——可以想象成电视雪花屏——以增加区分现实与想象的难度。
当某人看到真实的投影线条时,梭状回的活动比他们仅仅想象对角线时更强烈。在大脑的前部,前脑岛,作为大脑网络之间的枢纽,当参与者看到投影的线条时,其活动也会增加。
然而,当某人混淆了想象中的线条与真实的线条,本质上产生了轻微的幻觉时,梭状回和前脑岛区域都会亮起——仿佛他们看到了真实的事物。

大脑的“现实阈值”
这些结果促使 Dijkstra 和她的团队得出结论,想象信号和感知信号结合起来创造了一个“现实信号”。如果这个信号足够强大,它就会跨越一个“现实阈值”,我们就将所感知到的视为客观现实。
虽然她认为梭状回的活动决定了某物是否通过现实阈值,但 Dijkstra 表示她的研究仍处于早期阶段。她指出,情况也可能“恰恰相反”,前脑岛的活动决定“某物是真实还是不真实,基于某些其他信号”,然后将该信号“反馈给梭状回,以增强你的体验或让事物感觉更生动”。
超越大脑扫描
现实阈值是如何被跨越的很重要。例如,证明梭状回活动与幻觉之间存在因果关系,可能使医疗从业者能够在未来通过刺激大脑的该部分来治疗精神分裂症和其他脑部疾病的症状。
这项研究不仅能阐明人类为何会看到不存在的事物,还能解释我们为何有时会不相信自己的眼睛。当她第一次从荷兰搬到伦敦时,Dijkstra 在街区散步时看到远处有一个生物。她认为那是一只狗,尽管它独自游荡。“我真的很惊讶。我想,‘主人呢?我真的看到了一只狗。’”如果她没有转身,没有质疑自己的现实,她可能就不会意识到她实际上看到的是一只狐狸,那是生活在她新城市的约 10,000 只狐狸中的一只。Dijkstra 感知到的事物与她过去的经历不符,片刻之间,她看到了不存在的东西。
至于她研究的未来,Dijkstra 说,关于感知,还有许多未解的问题,例如想象力丰富的人是否更容易产生幻觉。在这个领域,持续挑战你认为真实的事物非常重要。“你可能会有一个非常酷的、有道理的、似乎能解释很多事情的想法,然后结果发现完全错了,”她说。“没关系,我们仍然在进步。”
这个故事是《流行科学》“有问必答”系列的一部分,我们在这里回答你最离奇、最烧脑的问题,从普通到怪诞。有什么你一直想知道的事情吗?问我们吧。