楊鄭鴻

中國科學(xué)院生物物理研究所       研究員

腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  

我們總是說眼見為實(shí)，總認(rèn)為我們看到了就是實(shí)實(shí)在在的，我們才相信，視覺是不會欺騙我們的，但是真的是這樣的嗎？

我們首先來看一段小視頻，在這段視頻當(dāng)中，你們只需要聽他念的是什么音節(jié)？

是的，他念的是“bar”

下段視頻他念的又是什么呢，是不是“far”？

事實(shí)上這兩段視頻，音頻是一模一樣的，為什么我們第一段聽到的是“bar”，而第二段聽到的是“far”？

實(shí)際上眼睛欺騙了你！如果你不看的話，你聽到的始終是“bar”，但是你反而眼見不為實(shí)了，這是怎么回事？

這個現(xiàn)象，是很多科學(xué)家很感興趣的話題。

再看一個近年來獲得大獎第一名的視幻覺的圖片~施羅德的樓梯。

它是一個樓梯，我如果把它旋轉(zhuǎn)180°，眨一下眼睛，又變成了同樣的樓梯，有沒有？

不合常理??？！它是一個從左上到右下的樓梯，它難道不應(yīng)該轉(zhuǎn)180°以后是反方向嗎，為什么？

實(shí)際上它只是一些好像樓梯的，黑白間隔的片段，讓你誤認(rèn)為它是有一個上下關(guān)系一樣。

這條裙子近幾年非常有名，不知道有人看到過沒，我的問題是什么呢，這是條什么顏色的裙子？

我們做一個小調(diào)查，看到是白金色的同學(xué)，麻煩舉一下手，有一些，看到是藍(lán)黑色裙子的請舉手。

你們看一看周圍的人，你們甚至無法相互交流，你們來自兩個世界！

我個人看到的是白金色，我永遠(yuǎn)無法理解你們，對不起，我很想理解藍(lán)黑色是來自哪里？藍(lán)在哪里？黑在哪里？但是就像那些看到是藍(lán)黑色的觀眾一樣，白金色又是怎么來的？你們甚至不相信旁邊的人，你怎么能看錯呢？

為什么？其實(shí)道理很簡單，來自于這條裙子右邊的那個強(qiáng)烈的光線，沒有想到吧！

你可能會覺得是人和人不同，我們感受的顏色不同，但對不起，我們感受的顏色不會差別那么大，我可能看到的是深藍(lán)色，你可能看到的是淺藍(lán)色，但是不會把它看成一條完全顏色不一樣的裙子。

旁邊的那條強(qiáng)烈的光線，讓我們覺得，潛意識里它就處在一個背光的環(huán)境了，光線來自后面，而我們的大腦，這時候就已經(jīng)在潛意識里迅速地告訴我們，我需要把它補(bǔ)亮，而在這個補(bǔ)亮的過程當(dāng)中，每個人不太一樣，產(chǎn)生了這個差距，也就是你永遠(yuǎn)無法理解其他那些人。

我告訴你這條裙子實(shí)際上是藍(lán)黑色，我告訴你答案，那些看到白金色，比如我的人，也不會相信這是一條藍(lán)黑色的裙子。

到現(xiàn)在我們還怎么理解~看見？什么是看見？

其實(shí)在上世紀(jì)七八十年代，當(dāng)時的科學(xué)家認(rèn)為的“看見”：我們的眼睛就像照相機(jī)一樣，所有眼前的東西，我們能一五一十地映到視網(wǎng)膜上，對不對？

因?yàn)槲覀兊囊曇坝袑⒔?80°，大家在看我的同時，周圍的一些東西也在視網(wǎng)膜上，你只是看不太清楚，你只是不是太注意，那么這個照相機(jī)映到鏡頭里的所有東西，都是我們看見的東西。

但是現(xiàn)在的主流觀點(diǎn)，近幾十年已經(jīng)發(fā)生了非常大的變化，這些并不是看見，那些進(jìn)入到我們意識當(dāng)中的，才叫真正的看見。

比如大家今天在認(rèn)真地聽我的演講，看著我，看著屏幕，但是周圍有人走動，你們看見了嗎？他一定映到了我們視網(wǎng)膜上的某一點(diǎn)，但是我們不會去注意，除非他是一位明星。比如哪位大明星來了，你馬上就看見，那是一個特殊的點(diǎn)，那又是吸引到你的注意力，你才把目光轉(zhuǎn)過去，那我可能就失去了你們的注意，這才是我們現(xiàn)在理解的看見。

科學(xué)家對這個問題的研究，起源于這個非常簡單的立方體，十二根線條組成，我的問題就來了，非常簡單，哪一面在前面？它是一個什么樣的立方體？

當(dāng)然它沒有一個準(zhǔn)確答案，對不對？更神奇的是，你也能自由地轉(zhuǎn)換，你甚至能告訴自己，它一會兒是這樣的立方體，一會兒是那樣的立方體，但是更有趣的是什么呢？你無法說服自己，它就是一個模樣。

這個狀態(tài)我們稱為“雙穩(wěn)態(tài)”，實(shí)際上我認(rèn)為叫做“雙不穩(wěn)態(tài)”其實(shí)更加正確一些。

對“雙不穩(wěn)態(tài)”或者“雙穩(wěn)態(tài)”的研究，科學(xué)家有一個比較著名的實(shí)驗(yàn)，叫做雙目競爭。

如果我這兩只眼睛看到的是完全不同的圖案，它們會融合嗎？還是我只能看到其中一個？

比如我給大家一個非常漂亮的場景，它如果代表詩和遠(yuǎn)方的話，你都會被吸引，但是如果我在旁邊放上金錢呢？你的注意力馬上就轉(zhuǎn)移了，當(dāng)然不是因?yàn)槲覀兏鼝劢疱X，對不對？

但是你的兩個眼睛面前出現(xiàn)了完全不同場景的時候，你的注意力在搖擺。經(jīng)過訓(xùn)練的人，才能長時間地在這種場景下，看一副圖片，我們都不行。

這時候我們的雙眼，我們的兩個視網(wǎng)膜，實(shí)際上就好像在進(jìn)行一個拔河比賽，它們在競爭看見，它們在競爭進(jìn)入我們的意識。

到底這些競爭是在哪個階段產(chǎn)生的，是科學(xué)家最感興趣的。

在視網(wǎng)膜階段一定不會產(chǎn)生，因?yàn)槲覀兊囊暰W(wǎng)膜映上的東西，是沒有經(jīng)過分析的，我們眼前有什么就是什么。

那經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在初級的神經(jīng)傳導(dǎo)，視神經(jīng)的初級階段，也沒有發(fā)生，那么它在哪里發(fā)生的呢？它只有在高級的視覺處理腦區(qū)，也就是在這個時候，我們證明，意識實(shí)際上更多地存在于高級的腦區(qū)。

實(shí)際上何止我們在同一個時刻能看到兩個圖案，我們在同一個時刻有無數(shù)的感知涌進(jìn)我們的大腦，就像我現(xiàn)在在說話，門外也有其他的雜音，但是你都聽不到，那聲波進(jìn)入到我們的耳朵了嗎？一定進(jìn)入到了，但是你聽不到。說明意識，我們?nèi)绻阉茸鞒梢蛔潜さ脑?，只有一條非常狹窄的通道，能夠進(jìn)入這座城堡，而每一次只有一個知覺能夠進(jìn)入，下一個知覺一定要等待。

大家可以感受一下，你在認(rèn)真聽我的時候，這很有指導(dǎo)意義啊，如果有學(xué)生朋友們，或者是家長朋友們，教導(dǎo)自己的孩子“上課一定要認(rèn)真聽講”，這就找到理論依據(jù)了，為什么？你不認(rèn)真聽講，它就是進(jìn)不去大腦，老師講的什么，就左耳朵進(jìn)，右耳朵出了，直到他喊到了你的名字，你猛然驚醒，因?yàn)檫@個名字對你來說太重要了，你即使在走神的時候，你也能很快地聽到這個名字，這個聲音就把你的注意力給抓回來了。

是不是分先后順序的事情，就一定都能進(jìn)入意識呢？

我們來看一下這個任務(wù)里面 一串?dāng)?shù)字閃過，中間有兩個字母，麻煩大家告訴我是什么字母？

第一個字母是 G，看到字母G了，麻煩舉一下手……

幾乎所有人都看到了，那些沒有看到的可能走神了。

第二個字母是什么？誰看到字母D了，誠實(shí)地舉一下手……

大概有四分之一的人。

是的，第一個字母是G，這很容易被看到，而第二個字母在我們的眼睛里隱藏了，我們就看不到它，并不是因?yàn)樗芸欤f不要誤解。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在第一個信號出現(xiàn)的200~300毫秒之后的大腦視覺，是幾乎無法處理信息的。這是因?yàn)槲覀兊囊庾R，在這個階段它是反應(yīng)不了的，而到了400~500毫秒，你就馬上又能反應(yīng)出來了，這說明什么？

這說明那進(jìn)入意識的狹窄的通道，它甚至即使分先后順序，也有它的秩序，就像我們進(jìn)地鐵，有一道閘門，你只能刷了卡之后，它開關(guān)之后，才能下一個乘客再進(jìn)入。

為什么如果兩個字母緊挨在一起，它們就能同時進(jìn)入意識？很容易理解，后面那個字母，是蹭票的人。

弗洛伊德有一個非常好的比喻，我們在海平面上看到的冰山，實(shí)際上是我們的意識知覺，我們能知道它的存在，但是海平面以下，更多的是我們的意識下，下意識、潛意識的知覺，我們不知道它的存在，但是它卻實(shí)實(shí)在在的存在著。

那么意識到底在哪里，潛意識又在哪里？

一些科學(xué)家認(rèn)為，意識存在于我們特有的大腦皮層當(dāng)中。

大腦皮層是少數(shù)的高等哺乳動物才有的結(jié)構(gòu)，自詡為這個地球上最高級的動物，我們當(dāng)然認(rèn)為這么高級的功能，是在這個特殊的地方產(chǎn)生的 ~大腦皮層，而那些稍微低級一些，在進(jìn)化里面很早出現(xiàn)的那個大腦結(jié)構(gòu)，是不能分析意識的，可能它是專門處理一些潛意識的，這是一種理論；

還有一些理論認(rèn)為，因?yàn)槲覀兇竽X是分腦區(qū)和負(fù)責(zé)不同的功能的，有的地方是負(fù)責(zé)處理視覺信號，有的地方是負(fù)責(zé)處理嗅覺，有的負(fù)責(zé)處理語言，負(fù)責(zé)處理視覺，可能也有一些腦區(qū)，特定的部位，是負(fù)責(zé)處理意識的，而另外的負(fù)責(zé)處理潛意識，這也是一種理論；

還有一些科學(xué)家認(rèn)為，意識存在于大腦的左半球，因?yàn)樽蟀肭蚓哂姓Z言中樞，幾乎所有的意識知覺，我們都是能用語言表達(dá)出來的，都是能交流的。而潛意識的知覺，我們當(dāng)然不知道它的存在，我們自然也無法去交流，它可能就存在于大腦的右半邊。

為了回答這個問題，科學(xué)家研究了一種病人，你們能相信他是盲人嗎？

他們是盲人，他們的眼前一片漆黑，他們看不見任何東西，但神奇的是，如果醫(yī)生、科學(xué)家把他帶到一個布滿障礙的通道或者房間的時候，讓他穿過去，他能完美地躲避地上的那些障礙。

醫(yī)生問，你為什么這么走？他會回答，我不知道，我只是下意識地，我感覺我應(yīng)該這么走。這是為什么？

實(shí)際上這些病人，下面這句話我認(rèn)為非常有意思，他能看見，只是他不知道自己能看見，就像我們看到的那個字母D一樣，它有沒有映入我們的視網(wǎng)膜？有沒有進(jìn)入我們的大腦？有的，但是我們的大腦，那四分之三的觀眾，至少我們不知道那里有一個字母。而這些病人，他們的狀態(tài)也是這樣的，所有的信息都在視網(wǎng)膜上，所有的信息，也都在傳遞到了初級的視覺皮層，但是他們卻不知道這些信息存在。

還有一類特殊的皮層盲的病人，叫“半側(cè)空間忽視癥”。

這位男士，他只能看到右半側(cè)，他們意識只能看見右半側(cè)，如果讓他們?nèi)ヅR摹一個鐘，一個房子，他們也只能畫右半側(cè)，另外一側(cè)永遠(yuǎn)看不到。這些視覺一定進(jìn)入了他的眼睛，對不對？

當(dāng)發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象的時候，非常奇怪，但是也很驚喜，他們真的幫助到了我們?nèi)ダ斫?，看見和意識上的看見的區(qū)別。

經(jīng)過研究，我們發(fā)現(xiàn)了，真的找到了其中的原因。

我們知道視覺信號進(jìn)入到視網(wǎng)膜之后，通過視覺神經(jīng)傳遞到了初級視覺皮層，我們這里叫V1皮層，然后它有兩條通路，通過背側(cè)和腹側(cè)的通路，再根據(jù)信號的不同，進(jìn)行高級視覺皮層的信號處理。

但是皮層盲的病人，他的初級視覺皮層損壞了，信號傳遞到了這里不能再繼續(xù)向后傳，所以他的大腦并沒有看到這些信息。那為什么他又能繞過那些障礙呢？

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，有一條隱藏的通路，少數(shù)的視覺信號，通過這條隱藏的通路~上丘腦的這條通路，到達(dá)了高級視覺皮層，并且對信號進(jìn)行了處理，而這條因?yàn)槔@開了經(jīng)典的意識通路，所以我們大腦并不知道看到了，這也是第一條我們發(fā)現(xiàn)的，我覺得可以稱之為潛意識的通路，那么這條通路很可能在一定程度上，就是專門處理潛意識信號的。

咱們的大腦是由大腦皮層，以及中間的一些核團(tuán)組成的，我們剛才看到，視覺信號至少可以通過上丘腦這個通路來處理潛意識信號，而前面那個“注意瞬脫”實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，它是通過腹側(cè)的視覺皮層可以處理無意識的信號的。

更多的研究表明，其實(shí)整個大腦，包括大腦皮層，包括很多核團(tuán)，它們都既能處理意識，也能處理潛意識。我們的整顆大腦，都能夠同時有不同的任務(wù)的處理，而不是在某一部分有特殊的功能。

既然我們的大腦，它是混合處理意識和潛意識的，那很容易產(chǎn)生的下一個問題就是，意識和潛意識之間可以轉(zhuǎn)化嗎？

這個道理其實(shí)當(dāng)我講出來的時候，大家會發(fā)現(xiàn)其實(shí)非常簡單，一個很容易的例子就是，你們還記得自己學(xué)習(xí)打字嗎？我還記得我小時候?qū)W習(xí)打字，我最大的一個問題就是，這鍵盤的排列順序?yàn)槭裁词沁@個樣子，它為什么不按“a b c d”去排列？但是現(xiàn)在，每一個人都能做到盲打，我們甚至能夠跟別人交流的時候，分神的情況下敲出正確的字母。這就是一個典型的，我們從有意識地知道指頭怎么動，怎么樣打出一個字，變成一個無意識行為。

類似的行為還有很多，我們可以稱之為“行為的自動化”，或者俗語的話叫做“肌肉記憶”。

在幾乎所有的運(yùn)動當(dāng)中，幾乎所有的音樂學(xué)習(xí)當(dāng)中，都有這樣的肌肉記憶。

騎自行車、游泳這些事情，我們學(xué)的時候非常困難，但是有誰真的在學(xué)會游泳之后忘記游泳嗎？很難！

這就是肌肉記憶的好處，它能持續(xù)非常多的時間，它是一個機(jī)械的。

而意識到無意識的轉(zhuǎn)化，也有非常大的必要性。

我們的大腦雖然很先進(jìn)，人類的大腦據(jù)研究，大約有1,000億個神經(jīng)元，但是即使這么高等的一個大腦，我們也很難處理所有的信息，比如有誰在聽我講座的時候，告訴自己心臟應(yīng)該怎么跳？有誰在告訴自己，我該眨眨眼了，有誰能控制眼淚的流下來，這些動作都交給誰了呢？自主神經(jīng)，也就我們的脊柱來完成，我們稱之為“植物神經(jīng)系統(tǒng)”。它能夠自主運(yùn)動，這些信號無需經(jīng)過大腦的分析，你們只需要把有限的精力，有限的注意力放在你們此刻最關(guān)心的問題上就可以了。

當(dāng)然我們開玩笑說，它也有弊端。如果你今天看到一個喜歡的男孩子，喜歡的女孩子，你告訴它，別心跳太快、臉別紅、別緊張，很少有人真的能做到。

在進(jìn)化上有好的地方，就有弊端，這是我們選擇的不同的進(jìn)化結(jié)果。

那講到這里我們就知道，視覺實(shí)際上是對我們有欺騙的，所謂的欺騙包括，我們看到的東西可能不盡客觀；還包括什么呢？那條裙子還記得嗎，我們之間看到的東西可能也不盡一樣，這就印證了我們論壇的主題“和而不同”，我們每一個人可能看到的是同樣一個圖片，但是，一定要尊重別人眼睛里看到的是什么，因?yàn)槟壳暗目萍紒碚f，我們永遠(yuǎn)無法知道，別人看到的是什么樣子的，你只能通過他的描述選擇去相信他。

眼見為實(shí)卻一直是我們追求的目標(biāo)，不是嗎？我們戴眼鏡，我們?nèi)プ鼋暿中g(shù)，我們發(fā)明顯微鏡想要看得更小，我們發(fā)明天文望遠(yuǎn)鏡想要看得更遠(yuǎn)，我們始終想做到眼見為實(shí)，因?yàn)槲覀兿嘈牛垡姙閷?shí)是唯一可以值得相信的東西，但是真的是這樣嗎？我們能做到眼見為實(shí)嗎？不能！為什么？

首先一點(diǎn)，我們的視網(wǎng)膜的進(jìn)化是有缺陷的。我們的視網(wǎng)膜的前面布滿了血管，它不應(yīng)該是這樣的，非脊椎動物給視網(wǎng)膜細(xì)胞供血的那些血管在視網(wǎng)膜的后面，這是合理的，對不對？而且我們的視神經(jīng)匯聚的地方，形成了一個視網(wǎng)膜上的黑洞，就是我們說的“盲點(diǎn)”，任何人都看不到那個盲點(diǎn)。

我們兩只眼睛的視角稍微有些不同，每一天當(dāng)你睜開了眼睛，這個世界上最精密的儀器就開始了它非常復(fù)雜的計算，把你眼前的毛細(xì)血管去掉，把你的視網(wǎng)膜中的黑洞進(jìn)行腦補(bǔ)，把你兩個眼睛看到的不同圖案，迅速地合成一個三維的圖案，而且它在控制我們能看到什么，我們不能看到什么，我此刻應(yīng)該看到什么，什么又是沒有意義的，不應(yīng)該進(jìn)入大腦。

實(shí)際上我們從來沒有聽到過任何一個聲波，我們也沒有看到任何一個光子，我們看到的，都是大腦經(jīng)過快速 高速處理的這個世界，那么在這個時候，我們還能認(rèn)為，眼見為實(shí)真的那么重要嗎？

謝謝大家，這是我今天的分享。