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多杂光流运动视觉错觉是什么
——中国科学家解开谜团
一边看中间的黑点一边前后移动头,能看到同心圆环在旋转吗?
中国科学院神经科学研究所供图
王旗本报记者王春
很多人看得见,但网上和报纸上有长期流传的图形,能像隐藏大海一样欺骗眼睛,感觉自己变傻了。 即使知道其中的玄机,怎么也说服不了自己的眼睛,这就是视觉错觉。 每年在美国佛罗里达举办的视觉科学年会上,都评价了当时最好的10种视觉错觉。
2月19日凌晨2点,《神经科学杂志》期刊在网上发表了“光流:从现实光流运动向错觉光流运动转变的脑神经机制”的研究论文。 这项研究由中国科学院神经科学研究所、脑科学和智能技术优秀的创新中心、神经科学国家要点实验室和中国科学院灵长类神经生物学要点实验室视觉知觉脑机构研究小组完成。 这一成果揭示了视觉错觉冰山的一角。
光流运动( flow motion )的视觉错觉有旋转错觉、收缩和扩张错觉、螺旋运动错觉。 心理物理实验与脑功能核磁成像技术相结合,该研究组与同事前期的合作事业首先明确了旋转运动错觉的特征领域问题,他们发现编码实际旋转运动的人的内侧头顶区域( mst )也可以编码错觉的旋转运动 在此基础上,本研究小组进一步探索了从真正的光流运动向错觉光流运动变化的脑神经生理机制。 这个新闻转换机制的阐明有助于更好地理解视觉新闻不同层次大脑区域之间的传播过程和从局部到整体视觉新闻整合的加工原理。
视觉错觉对大脑来说是现实的感觉知觉,反映了人视网膜物理(光)输入与大脑视觉皮质知觉的不一致,人脑是通过许多有噪声的大脑区域之间的相互作用和大量的神经计算产生的。 人类在自然中,除了视觉刺激和场景的差异之外,还可以根据注意者的生理、心理差异,自觉、无意识地感觉到运动、形状、颜色、位置等视觉错觉。 意大利视觉科学艺术家pinna发现的旋转视觉错觉是著名的视觉光流运动错觉,盯着pinna图像的中心黑点,头部接近或远离图像时,两个圆环显然分别逆时针和顺时针旋转
这种整体运动视觉错觉的强弱与构成图形的局部细节密切相关。 pinna错觉广为人知,但脑内是如何产生脑神经编码的尚不清楚。
据说光流运动的视觉错觉包括旋转错觉、收缩和扩张错觉、螺旋运动的错觉。 在研究中,科研人员采用心理物理和单一神经元电生理记录技术手段,在精确控制pinna图形刺激参数的条件下,详细研究各种多样的杂光流运动,从真相到错觉发生过程中运动新闻脑神经的综合
在心理物理实验中,课题组首先明确了猕猴和人类一样感觉到pinna的运动错觉。 “我们在猕猴背侧视觉路径中编码两个视觉运动新闻的高级脑区域进行了单细胞电生理记录,结果发现背侧内侧颞上部区域脑区域( mstd )神经元可以等效表现出真实和错觉的许多噪声光流运动。 另外,这两种光电流运动新闻都是通过将其前段颞区域脑区域( mt )编码局部运动信号的输入整合到大范围的视野内而生成的。 ”研究室的王伟研究员说:“根据进一步的研究,背侧内侧颞上部区域的神经元中各种杂散光的运动错觉的特征,需要消耗越来越多的神经统合时间。”
视觉错觉是好是坏? 中国科学院神经科学研究所的尹家鹏认为,视觉错觉图形在自然界条件下极少,通常也不会影响人们的生活。 因为这种现象没有好坏的属性,只是视觉系统基本动作方法的本能。 他说视觉错觉现象的应用涉及人们生活、艺术和建筑设计的方方面面。 身体身材胖的话,他可以穿竖条纹的衣服让自己看起来更“瘦”,一点的室内设计师可以根据运动错觉效果和空间透视等原理对室内进行更空间的设计。 另一位艺术家采用了许多错觉的轮廓图案来给自己的作品带来视觉冲击力。