

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。
想象一下。你正坐着……在某个地方。你不知道在哪里,因为一片漆黑。但是突然,你看到连续出现三次闪光。它们似乎沿着一条直线排列,每两次之间都有一定的距离:第一次闪光在你左边,第二次在你正前方,第三次在你右边。
但等等,你到底看到了什么?如果你正经历的是视觉跳跃错觉(visual saltation illusion),那么第二次闪光实际上发生在与第一次闪光完全相同的位置。你的视野中心并没有出现闪光;你的大脑只是期望那里 *应该* 有一个闪光,所以你看到的正是这样。
这种错觉也称为视觉兔子错觉(visual rabbit illusion),这个名字来源于与之密切相关的触觉跳跃错觉(cutaneous saltation illusion)。在这种错觉中,人们不是看到闪光,而是被快速地拍打手臂。第二次拍打感觉发生在第一次和第三次拍打之间,并且在早期关于这种错觉的论文中也曾这样描述——尽管实际上并非如此。研究人员将这种感觉比作兔子在手臂上“跳跃”。(另一个版本涉及类似的听觉效果。)
错觉的一个反复出现的主题是,许多错觉似乎出现在大脑期望从感官获得的信息与实际接收到的信息之间存在不匹配时。静止时钟错觉(stopped clock illusion)就是一个例子,它是由时针移动而眼睛也在移动的情况下引起的,因此实际上并没有看到运动。在这种情况下,大脑会介入,根据其对运动可能发生时间的预期来“填补”感知上的空白——这种预期可能是错误的。
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在静止时钟错觉中,信息明确缺失:时钟滴答作响时眼睛正在移动,因此错过了运动发生的实际时刻。视觉跳跃错觉是否也发生了类似的情况?九州大学设计研究生院的博士生、发表在 5 月 21 日 *i-Perception* 杂志上的关于视觉跳跃错觉的新论文的首席作者 Sheryl Anne Manaligod de Jesus 表示,情况是“是也不是”。

这张 2024 年的图片显示:九州大学的研究人员进一步探讨了视觉兔子错觉。三只兔子代表实际的闪光,而它们上方的点显示了人们感知到的光点位置。第二个点通常被感知在中心附近。
“在这种(错觉)中,”她解释说,“受试者确实‘看到’了所有三次闪光,但(他们)错误地定位了第二次闪光。” 这种错误定位是如何发生的?De Jesus 解释说,“大脑会误读它接收到的信息,将其解读成一个最合乎逻辑的模式。”
然而,大脑*为什么*会这样做,仍然相对神秘。De Jesus 和她在九州大学的同事们进行的新研究旨在更深入地探究这种错觉的微妙之处。他们通过对实验设置进行微小调整,并检查这些调整是否影响了参与者对错觉的感知。该团队的结果表明,大脑将第二次闪光置于第一次和第三次闪光之间的愿望——那个“最合乎逻辑”的位置——非常强烈。
在经典实验中,第二次闪光发生在与第一次闪光相同的位置。该团队对实验进行的第一个修改是将第二次闪光移动到与第三次闪光相同的位置,这种设置被称为“反向”配置。第二个修改增加了第二次闪光的潜在位置数量:在某些情况下,它被放置在第一次和第三次闪光之间的空间之外。De Jesus 解释说,这两种改变的想法都是“为了测试错觉的强度……‘越界’是否仍然会产生相同的效果?”
在这两种情况下,答案似乎都是“是”。即使第二次闪光位于第一次和第三次闪光所界定的空间之外,参与者仍然将其感知在该空间的中间。第三个修改将第二次闪光移出了与第一次和第三次闪光呈线性对齐的状态。同样,参与者也看到第二次闪光位于第一次和第三次闪光之间。
有两种主要的假设可以解释这种错觉。一种是认为大脑错误定位第二次闪光的倾向是基于所谓的“基于运动的位置偏移”(motion-based position shifts),而另一种是认为它是由于“感知分组”(perceptual grouping)造成的。正如 De Jesus 所解释的,前者描述了“物体或刺激的位置……会受到背景运动的影响”的现象;在这些情况下,参与者“会感知到目标物体在运动方向上发生位移。”
根据这种解释,闪光的连续性产生了闪光是穿过参与者视野的单个物体的感觉。新的研究——尤其是反向配置——似乎对这种观点提出了疑问:“如果(它)成立,”De Jesus 推测,“那么第二次闪光将会在第三次闪光的位置之后出现,而第三次闪光也可能被错误地感知。”
与此同时,感知分组是一种更具哲学性的解释:它基于格式塔心理学,以及“整体大于部分之和”的理念。De Jesus 解释说,这就是我们如何“在某些艺术品中看到一张脸,而不是一堆随机的点或笔触。”(另一个例子是卡尼萨图形。)
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De Jesus 解释说,这一观点通过表明,虽然眼睛看到三次闪光是独立的事件,但大脑将视觉信息解释为描述一条直线的三部分,从而揭示了视觉跳跃错觉的奥秘。换句话说,正如 De Jesus 所说,大脑以它认为“最合适”的方式来解释视觉数据。

这张 2018 年的视频显示:这个视频来自加州理工学院一个团队的一篇论文,演示了与视觉跳跃效应相似的现象。在这种情况下,第一次和第三次闪光之间出现第二次闪光的感知是由伴随的蜂鸣声引起的——但在两种情况下,错觉都源于大脑对第二个闪光在对大脑而言“最合乎逻辑”的位置出现的预期。
无论如何,De Jesus 警告说,解释大脑在这种情况下出错的原因的答案并非“非此即彼”那么简单:“根据总体结果,我们无法否定其中一种(理论)或另一种。”相反,她说,需要更多的研究:“(使用)其他设备来测量大脑和眼睛的活动将很有趣,”她说,同样,同时研究多种跳跃错觉也很有趣:“我认为通过声音和触觉,甚至两者的结合来测试相同的参数会很有趣。”
此外,还有一些引人入胜的迹象表明它与其他类似的错觉有关:例如Kappa 效应,它使用与视觉跳跃错觉相似的设置,但将闪光在时间而非空间上错开。“肯定有关联,”De Jesus 同意,“虽然我不能明确地说是什么(关联)。这两种(错觉)都归因于运动信号和认知先验,也许它们与相同的神经机制有关,而这种机制表现出不同的效果。”