杨郑鸿：眼见为实？假如视觉欺骗了你_风闻

杨郑鸿

中国科学院生物物理研究所       研究员

脑与认知科学国家重点实验室  

大家好，我们在生活中，或多或少可能都被欺骗过，这些谎言有可能来自陌生人，有可能来自你认识的人，甚至可能来自你自己。

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我们总是说眼见为实，总认为我们看到了就是实实在在的，我们才相信，视觉是不会欺骗我们的，但是真的是这样的吗？

我们首先来看一段小视频，在这段视频当中，你们只需要听他念的是什么音节？

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是的，他念的是“bar”

下段视频他念的又是什么呢，是不是“far”？

事实上这两段视频，音频是一模一样的，为什么我们第一段听到的是“bar”，而第二段听到的是“far”？

实际上眼睛欺骗了你！如果你不看的话，你听到的始终是“bar”，但是你反而眼见不为实了，这是怎么回事？

这个现象，是很多科学家很感兴趣的话题。

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再看一个近年来获得大奖第一名的视幻觉的图片~施罗德的楼梯。

它是一个楼梯，我如果把它旋转180°，眨一下眼睛，又变成了同样的楼梯，有没有？

不合常理啊？！它是一个从左上到右下的楼梯，它难道不应该转180°以后是反方向吗，为什么？

实际上它只是一些好像楼梯的，黑白间隔的片段，让你误认为它是有一个上下关系一样。

这条裙子近几年非常有名，不知道有人看到过没，我的问题是什么呢，这是条什么颜色的裙子？

我们做一个小调查，看到是白金色的同学，麻烦举一下手，有一些，看到是蓝黑色裙子的请举手。

你们看一看周围的人，你们甚至无法相互交流，你们来自两个世界！

我个人看到的是白金色，我永远无法理解你们，对不起，我很想理解蓝黑色是来自哪里？蓝在哪里？黑在哪里？但是就像那些看到是蓝黑色的观众一样，白金色又是怎么来的？你们甚至不相信旁边的人，你怎么能看错呢？

为什么？**其实道理很简单，来自于这条裙子右边的那个强烈的光线，**没有想到吧！

你可能会觉得是人和人不同，我们感受的颜色不同，但对不起，我们感受的颜色不会差别那么大，我可能看到的是深蓝色，你可能看到的是浅蓝色，但是不会把它看成一条完全颜色不一样的裙子。

旁边的那条强烈的光线，让我们觉得，潜意识里它就处在一个背光的环境了，光线来自后面，而我们的大脑，这时候就已经在潜意识里迅速地告诉我们，我需要把它补亮，而在这个补亮的过程当中，每个人不太一样，产生了这个差距，也就是你永远无法理解其他那些人。

我告诉你这条裙子实际上是蓝黑色，我告诉你答案，那些看到白金色，比如我的人，也不会相信这是一条蓝黑色的裙子。

到现在我们还怎么理解~看见？什么是看见？

其实在上世纪七八十年代，当时的科学家认为的“看见”：我们的眼睛就像照相机一样，所有眼前的东西，我们能一五一十地映到视网膜上，对不对？

因为我们的视野有将近180°，大家在看我的同时，周围的一些东西也在视网膜上，你只是看不太清楚，你只是不是太注意，那么这个照相机映到镜头里的所有东西，都是我们看见的东西。

但是现在的主流观点，近几十年已经发生了非常大的变化，这些并不是看见，那些进入到我们意识当中的，才叫真正的看见。

比如大家今天在认真地听我的演讲，看着我，看着屏幕，但是周围有人走动，你们看见了吗？他一定映到了我们视网膜上的某一点，但是我们不会去注意，除非他是一位明星。比如哪位大明星来了，你马上就看见，那是一个特殊的点，那又是吸引到你的注意力，你才把目光转过去，那我可能就失去了你们的注意，这才是我们现在理解的看见。

科学家对这个问题的研究，起源于这个非常简单的立方体，十二根线条组成，我的问题就来了，非常简单，哪一面在前面？它是一个什么样的立方体？

当然它没有一个准确答案，对不对？更神奇的是，你也能自由地转换，你甚至能告诉自己，它一会儿是这样的立方体，一会儿是那样的立方体，但是更有趣的是什么呢？你无法说服自己，它就是一个模样。

这个状态我们称为“双稳态”，实际上我认为叫做“双不稳态”其实更加正确一些。

对“双不稳态”或者“双稳态”的研究，科学家有一个比较著名的实验，叫做双目竞争。

如果我这两只眼睛看到的是完全不同的图案，它们会融合吗？还是我只能看到其中一个？

比如我给大家一个非常漂亮的场景，它如果代表诗和远方的话，你都会被吸引，但是如果我在旁边放上金钱呢？你的注意力马上就转移了，当然不是因为我们更爱金钱，对不对？

但是你的两个眼睛面前出现了完全不同场景的时候，你的注意力在摇摆。经过训练的人，才能长时间地在这种场景下，看一副图片，我们都不行。

这时候我们的双眼，我们的两个视网膜，实际上就好像在进行一个拔河比赛，它们在竞争看见，它们在竞争进入我们的意识。

到底这些竞争是在哪个阶段产生的，是科学家最感兴趣的。

在视网膜阶段一定不会产生，因为我们的视网膜映上的东西，是没有经过分析的，我们眼前有什么就是什么。

那经过研究发现，在初级的神经传导，视神经的初级阶段，也没有发生，那么它在哪里发生的呢？它只有在高级的视觉处理脑区，也就是在这个时候，我们证明，意识实际上更多地存在于高级的脑区。

实际上何止我们在同一个时刻能看到两个图案，我们在同一个时刻有无数的感知涌进我们的大脑，就像我现在在说话，门外也有其他的杂音，但是你都听不到，那声波进入到我们的耳朵了吗？一定进入到了，但是你听不到。说明意识，我们如果把它比作成一座城堡的话，只有一条非常狭窄的通道，能够进入这座城堡，而每一次只有一个知觉能够进入，下一个知觉一定要等待。

大家可以感受一下，你在认真听我的时候，这很有指导意义啊，如果有学生朋友们，或者是家长朋友们，教导自己的孩子“上课一定要认真听讲”，这就找到理论依据了，为什么？你不认真听讲，它就是进不去大脑，老师讲的什么，就左耳朵进，右耳朵出了，直到他喊到了你的名字，你猛然惊醒，因为这个名字对你来说太重要了，你即使在走神的时候，你也能很快地听到这个名字，这个声音就把你的注意力给抓回来了。

是不是分先后顺序的事情，就一定都能进入意识呢？

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我们来看一下这个任务里面 一串数字闪过，中间有两个字母，麻烦大家告诉我是什么字母？

第一个字母是 G，看到字母G了，麻烦举一下手……

几乎所有人都看到了，那些没有看到的可能走神了。

第二个字母是什么？谁看到字母D了，诚实地举一下手……

大概有四分之一的人。

是的，第一个字母是G，这很容易被看到，而第二个字母在我们的眼睛里隐藏了，我们就看不到它，并不是因为它很快，千万不要误解。

科学家们发现在第一个信号出现的200~300毫秒之后的大脑视觉，是几乎无法处理信息的。这是因为我们的意识，在这个阶段它是反应不了的，而到了400~500毫秒，你就马上又能反应出来了，这说明什么？

这说明那进入意识的狭窄的通道，它甚至即使分先后顺序，也有它的秩序，就像我们进地铁，有一道闸门，你只能刷了卡之后，它开关之后，才能下一个乘客再进入。

为什么如果两个字母紧挨在一起，它们就能同时进入意识？很容易理解，后面那个字母，是蹭票的人。

弗洛伊德有一个非常好的比喻，我们在海平面上看到的冰山，实际上是我们的意识知觉，我们能知道它的存在，但是海平面以下，更多的是我们的意识下，下意识、潜意识的知觉，我们不知道它的存在，但是它却实实在在的存在着。

那么意识到底在哪里，潜意识又在哪里？

一些科学家认为，意识存在于我们特有的大脑皮层当中。

大脑皮层是少数的高等哺乳动物才有的结构，自诩为这个地球上最高级的动物，我们当然认为这么高级的功能，是在这个特殊的地方产生的 ~大脑皮层，而那些稍微低级一些，在进化里面很早出现的那个大脑结构，是不能分析意识的，可能它是专门处理一些潜意识的，这是一种理论；

还有一些理论认为，因为我们大脑是分脑区和负责不同的功能的，有的地方是负责处理视觉信号，有的地方是负责处理嗅觉，有的负责处理语言，负责处理视觉，可能也有一些脑区，特定的部位，是负责处理意识的，而另外的负责处理潜意识，这也是一种理论；

还有一些科学家认为，意识存在于大脑的左半球，因为左半球具有语言中枢，几乎所有的意识知觉，我们都是能用语言表达出来的，都是能交流的。而潜意识的知觉，我们当然不知道它的存在，我们自然也无法去交流，它可能就存在于大脑的右半边。

为了回答这个问题，科学家研究了一种病人，你们能相信他是盲人吗？

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他们是盲人，他们的眼前一片漆黑，他们看不见任何东西，但神奇的是，如果医生、科学家把他带到一个布满障碍的通道或者房间的时候，让他穿过去，他能完美地躲避地上的那些障碍。

医生问，你为什么这么走？他会回答，我不知道，我只是下意识地，我感觉我应该这么走。这是为什么？

实际上这些病人，下面这句话我认为非常有意思，**他能看见，只是他不知道自己能看见，**就像我们看到的那个字母D一样，它有没有映入我们的视网膜？有没有进入我们的大脑？有的，但是我们的大脑，那四分之三的观众，至少我们不知道那里有一个字母。而这些病人，他们的状态也是这样的，所有的信息都在视网膜上，所有的信息，也都在传递到了初级的视觉皮层，但是他们却不知道这些信息存在。

还有一类特殊的皮层盲的病人，叫“半侧空间忽视症”。

这位男士，他只能看到右半侧，他们意识只能看见右半侧，如果让他们去临摹一个钟，一个房子，他们也只能画右半侧，另外一侧永远看不到。这些视觉一定进入了他的眼睛，对不对？

当发现这个现象的时候，非常奇怪，但是也很惊喜，他们真的帮助到了我们去理解，看见和意识上的看见的区别。

经过研究，我们发现了，真的找到了其中的原因。

我们知道视觉信号进入到视网膜之后，通过视觉神经传递到了初级视觉皮层，我们这里叫V1皮层，然后它有两条通路，通过背侧和腹侧的通路，再根据信号的不同，进行高级视觉皮层的信号处理。

但是皮层盲的病人，他的初级视觉皮层损坏了，信号传递到了这里不能再继续向后传，所以他的大脑并没有看到这些信息。那为什么他又能绕过那些障碍呢？

经过研究发现，有一条隐藏的通路，少数的视觉信号，通过这条隐藏的通路~上丘脑的这条通路，到达了高级视觉皮层，并且对信号进行了处理，而这条因为绕开了经典的意识通路，所以我们大脑并不知道看到了，这也是第一条我们发现的，我觉得可以称之为潜意识的通路，那么这条通路很可能在一定程度上，就是专门处理潜意识信号的。

咱们的大脑是由大脑皮层，以及中间的一些核团组成的，我们刚才看到，视觉信号至少可以通过上丘脑这个通路来处理潜意识信号，而前面那个“注意瞬脱”实验，经过研究发现，它是通过腹侧的视觉皮层可以处理无意识的信号的。

更多的研究表明，其实整个大脑，包括大脑皮层，包括很多核团，它们都既能处理意识，也能处理潜意识。我们的整颗大脑，都能够同时有不同的任务的处理，而不是在某一部分有特殊的功能。

既然我们的大脑，它是混合处理意识和潜意识的，那很容易产生的下一个问题就是，意识和潜意识之间可以转化吗？

这个道理其实当我讲出来的时候，大家会发现其实非常简单，一个很容易的例子就是，你们还记得自己学习打字吗？我还记得我小时候学习打字，我最大的一个问题就是，这键盘的排列顺序为什么是这个样子，它为什么不按“a b c d”去排列？但是现在，每一个人都能做到盲打，我们甚至能够跟别人交流的时候，分神的情况下敲出正确的字母。这就是一个典型的，我们从有意识地知道指头怎么动，怎么样打出一个字，变成一个无意识行为。

类似的行为还有很多，我们可以称之为“行为的自动化”，或者俗语的话叫做“肌肉记忆”。

在几乎所有的运动当中，几乎所有的音乐学习当中，都有这样的肌肉记忆。

骑自行车、游泳这些事情，我们学的时候非常困难，但是有谁真的在学会游泳之后忘记游泳吗？很难！

这就是肌肉记忆的好处，它能持续非常多的时间，它是一个机械的。

而意识到无意识的转化，也有非常大的必要性。

我们的大脑虽然很先进，人类的大脑据研究，大约有1,000亿个神经元，但是即使这么高等的一个大脑，我们也很难处理所有的信息，比如有谁在听我讲座的时候，告诉自己心脏应该怎么跳？有谁在告诉自己，我该眨眨眼了，有谁能控制眼泪的流下来，这些动作都交给谁了呢？自主神经，也就我们的脊柱来完成，我们称之为“植物神经系统”。它能够自主运动，这些信号无需经过大脑的分析，你们只需要把有限的精力，有限的注意力放在你们此刻最关心的问题上就可以了。

当然我们开玩笑说，它也有弊端。如果你今天看到一个喜欢的男孩子，喜欢的女孩子，你告诉它，别心跳太快、脸别红、别紧张，很少有人真的能做到。

在进化上有好的地方，就有弊端，这是我们选择的不同的进化结果。

那讲到这里我们就知道，**视觉实际上是对我们有欺骗的，所谓的欺骗包括，我们看到的东西可能不尽客观；还包括什么呢？那条裙子还记得吗，我们之间看到的东西可能也不尽一样，这就印证了我们论坛的主题“和而不同”，我们每一个人可能看到的是同样一个图片，但是，一定要尊重别人眼睛里看到的是什么，**因为目前的科技来说，我们永远无法知道，别人看到的是什么样子的，你只能通过他的描述选择去相信他。

眼见为实却一直是我们追求的目标，不是吗？我们戴眼镜，我们去做近视手术，我们发明显微镜想要看得更小，我们发明天文望远镜想要看得更远，我们始终想做到眼见为实，因为我们相信，眼见为实是唯一可以值得相信的东西，但是真的是这样吗？我们能做到眼见为实吗？不能！为什么？

首先一点，我们的视网膜的进化是有缺陷的。我们的视网膜的前面布满了血管，它不应该是这样的，非脊椎动物给视网膜细胞供血的那些血管在视网膜的后面，这是合理的，对不对？而且我们的视神经汇聚的地方，形成了一个视网膜上的黑洞，就是我们说的“盲点”，任何人都看不到那个盲点。

我们两只眼睛的视角稍微有些不同，每一天当你睁开了眼睛，这个世界上最精密的仪器就开始了它非常复杂的计算，把你眼前的毛细血管去掉，把你的视网膜中的黑洞进行脑补，把你两个眼睛看到的不同图案，迅速地合成一个三维的图案，而且它在控制我们能看到什么，我们不能看到什么，我此刻应该看到什么，什么又是没有意义的，不应该进入大脑。

实际上我们从来没有听到过任何一个声波，我们也没有看到任何一个光子，我们看到的，都是大脑经过快速 高速处理的这个世界，那么在这个时候，我们还能认为，眼见为实真的那么重要吗？

谢谢大家，这是我今天的分享。