朋友圈里經(jīng)常見過這樣的圖文——經(jīng)典的視覺錯(cuò)覺圖，看完再也不相信自己的眼睛了！人們常說眼見為實(shí)，但有那么一類圖形能夠瞞天過海，騙過你的眼睛。即便知道了其中的玄機(jī)，卻也無法說服自己，它們就是視覺錯(cuò)覺。

今天，我國(guó)科學(xué)家們揭開了視覺錯(cuò)覺的冰山一角——中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中科院靈長(zhǎng)類神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的視知覺腦機(jī)制研究組，完成了對(duì)真實(shí)光流運(yùn)動(dòng)向錯(cuò)覺光流運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的腦神經(jīng)機(jī)制的研究。這種信息轉(zhuǎn)化機(jī)制的闡明能夠幫助人們更好地理解視覺信息在不同等級(jí)腦區(qū)之間的傳遞過程以及從局部到整體的視覺信息整合的加工原理。

圖說：在注視中間黑點(diǎn)的同時(shí)前后移動(dòng)頭部，可以看到同心圓環(huán)在旋轉(zhuǎn) 來源/中科院神經(jīng)科學(xué)研究所供圖

人類在自然生活中，由于視覺刺激和場(chǎng)景的不同，再加上觀察者生理上和心理上的差異，可以自覺和不自覺地感知到諸如運(yùn)動(dòng)、形狀、顏色、位置等視覺錯(cuò)覺。意大利視覺科學(xué)藝術(shù)家Pinna發(fā)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)視覺錯(cuò)覺就是著名的視覺光流運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺，當(dāng)人注視Pinna圖片中心黑點(diǎn)，頭部靠近或遠(yuǎn)離圖片時(shí)，會(huì)很明顯地感受到兩個(gè)圓環(huán)在分別以逆時(shí)針和順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，然而事實(shí)上圓環(huán)并沒有任何物理轉(zhuǎn)動(dòng)。

這種整體運(yùn)動(dòng)視覺錯(cuò)覺感知的強(qiáng)弱，與構(gòu)成圖形的局部細(xì)節(jié)密切相關(guān)。雖然Pinna錯(cuò)覺廣為人知，但它在大腦中是如何產(chǎn)生的腦神經(jīng)編碼機(jī)制迄今不清楚。

據(jù)悉，光流運(yùn)動(dòng)視覺錯(cuò)覺包括旋轉(zhuǎn)錯(cuò)覺，收縮和擴(kuò)張錯(cuò)覺以及螺旋運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺。在研究中，科研人員通過使用心理物理和單個(gè)神經(jīng)元電生理記錄技術(shù)手段，在精確控制Pinna圖形刺激參數(shù)的條件下，詳細(xì)研究了各類復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)，從真實(shí)向錯(cuò)覺轉(zhuǎn)化發(fā)生事件過程中的運(yùn)動(dòng)信息腦神經(jīng)整合機(jī)制。

圖說：以旋轉(zhuǎn)光流運(yùn)動(dòng)視覺錯(cuò)覺為例，展示其從局部到整體的神經(jīng)整合過程 來源/中科院神經(jīng)科學(xué)研究所供圖

在心理物理實(shí)驗(yàn)中，課題組首先揭示了獼猴和人一樣，也能感知到Pinna運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺。“我們?cè)讷J猴背側(cè)視覺通路中兩個(gè)編碼視覺運(yùn)動(dòng)信息的高級(jí)腦區(qū)進(jìn)行單細(xì)胞電生理記錄，結(jié)果表明背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)（MSTd）神經(jīng)元可以等價(jià)地表征真實(shí)和錯(cuò)覺的復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)，并且這兩類光流運(yùn)動(dòng)信息都是通過大范圍視野內(nèi)整合其前級(jí)中顳區(qū)腦區(qū)(MT)編碼的局部運(yùn)動(dòng)信號(hào)的輸入而產(chǎn)生得來的。”實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人王偉研究員介紹，“進(jìn)一步研究表明，各種復(fù)雜光流運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺在背側(cè)內(nèi)顳上區(qū)腦區(qū)神經(jīng)元中的表征需要花費(fèi)更多的神經(jīng)整合時(shí)間?！?/p>

“由于視覺錯(cuò)覺圖形在自然界條件下極少存在，一般也不會(huì)影響人們的生活，因此這種現(xiàn)象并沒有好壞的屬性，它只是視覺系統(tǒng)基本運(yùn)作方式的本能體現(xiàn)。”實(shí)驗(yàn)室科研人員尹家鵬博士表示，“比如日常生活中，如果一個(gè)人的身材比較胖，他可以穿豎條紋的衣服來使自己顯得更‘瘦’一些，一些室內(nèi)設(shè)計(jì)師運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺效應(yīng)和空間透視等原理將室內(nèi)設(shè)計(jì)得更加具有空間感。”

新民晚報(bào)見習(xí)記者 郜陽(yáng)