“眼见一定为实吗?”错觉其实总在我们身边

“眼见一定为实吗?”错觉其实总在我们身边

接下来,我们做这样一件事,你将眼睛注视下面这张图,然后你就会发现在白条和白条交叉的部位,似乎有一个黑点,但是当你又仔细注视时,它又会消失不见。

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如果有的朋友看不见的话,你看下面这张图,这张图更加明显,注意下面那些小白点,是不是一眼望过去,总有很多白点似乎是黑色的,但是定睛看那些黑点却又是白色的?

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是不是会很惊讶?眼见似乎不为实了?仿佛感觉有某种神秘的力量在里面捣鬼?甚至有人宣称他看见“鬼”了。

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其实,这只不过是一种大脑反应机制的体现。这种现象,叫做赫尔曼点现象,是由100多年前德国心理学家赫尔曼∙艾宾浩斯首先发现的。

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赫尔曼∙艾宾浩斯

赫尔曼∙艾宾浩斯可能大家并不会太熟悉,但是这位大师在记忆实验心理学上的丰硕成果,令他在业界无人不知无人不晓。正是他提出了举世闻名“艾宾浩斯记忆遗忘曲线”。

什么是记忆遗忘曲线呢?简单说一下吧

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艾宾浩斯遗忘曲线

上图就是遗忘曲线,它描述的是人在学习新事物时遗忘相关内容的规律现象。即刚开始我们接触和学习新事物时,我们能记住其绝大部分内容。如果不再重复学习,我们就会将这些内容逐渐遗忘掉(下图就是一个详细的遗忘量表)。一开始我们会快速的遗忘掉内容的绝大部分,但是随着时间拉长,遗忘的内容就会越来越少,即存在一个缓速遗忘的过程。而根据这条曲线, 人们可以很高效的记住很多学习内容。

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好,回到正题。这位伟大的心理学家——再次强调一下,他叫赫尔曼∙艾宾浩斯——他除了在记忆方面有着接触的工作,在错觉研究上也很有成果。

赫尔曼点发现时,科学家就推测可能与大脑内神经系统的某种抑制相关。

而时至今日,人们依然如此认为。

大脑的神经系统由神经细胞构成,而细胞的外层会被膜覆盖,以此来隔绝外界,给细胞一个稳定的内环境来进行高效代谢反应。

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而细胞膜的细微结构就像下图看到的这样

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在细胞膜的外表面、里面和内表面都存在着大量的细胞生物化学反应的微小粒子。而这些反应需要细胞膜的电信号进行传导。也就是说,在细胞的表面存在着电信号的产生、 传输和消亡的过程。

我们现在已经清楚,细胞的信号传导是通过细胞的膜电位来进行的。正常的细胞膜的外侧面存在着大量的钠离子,这些钠离子的浓度是细胞膜内侧面的十倍(看下图)。

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细胞动作电位的产生

同理,细胞膜内侧面也存在着远高于膜外侧面的高浓度钾离子。在细胞膜两侧存在粒子浓度差,使得它们倾向于去流向低浓度的一侧。这就好比处在大坝高处的水倾向于流向大坝的低处一样。而细胞膜就是这条堤坝。

在平时安静时,细胞膜这条“大坝”很稳定,不会允许离子进行交换。但是,当细胞膜受到刺激时(比如你的手被别人捏了一下),细胞膜上的受体通道(下图中的红色、绿色和紫色的块状物)就如同闸门一样会被打开,然后大量的钠离子就会如泄洪一样不断流入细胞内,同理,细胞内的钾离子也会流出细胞外。

钠离子的这种行为瞬间使得细胞上的电势差发生改变,然后激惹起动作电位(动作电位,是指引起我们产生动作的电位),然后动作电位就会和下图中红色波线一样,在细胞的膜表现进行传播。

从上面我们就可以知道,细胞电信号的产生有赖于细胞内外侧离子浓度差。浓度差越大,产生的电势差也越大,产生的电流也越大,信息的强度就越大。同理,当细胞内外侧浓度差变低,信号强度就会变低。

但是,当电信号在细胞膜上传递时,如果某个细胞膜部位上产生了更加剧烈的动作电位,它就会占用临近膜部位的离子数量,而当动作电位到达临近膜部位时,该部位因其离子数量不足,产生相对于正常情况下小的多的信号。这就是侧抑制!

简单概括就是,当细胞某个部位产生了大电信号反应,它临近的部位就会因此而被抑制。

这就可以很好的解释赫尔曼现象了。白条与白条交界的部位,四边都亮白色的,而其他部分只有两边是亮白色。如此一来,就使得白条与白条交界的部位出现信号抑制,所以我们看到了暗黑色。

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除了赫尔曼点,眼睛不可靠的现象还有很多很多。比如下图,你看到是一个放在墙角的小立方体,还是一个缺了角的大立方体呢?

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放在墙角的小立方体或缺角的大立方体?

又如下图,你看到的是少女,还是老太婆呢?

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少女或老太婆?

下图是一张脸还是两张脸呢?

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一张脸或两张脸?

这是兔子头还是鸟头?

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兔子或鸟头?

下图,你拖动时是否看到它在摆动?

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你移动这种图片是不是看到它在左右摆动?

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当然,上面的这种视觉错觉,其实很大程度上与我们的脑去任何认知它有关系。但是,讲到错觉,怎么能不去谈谈与视觉相关的那些基本的知识呢?所以,我们接下来就谈一谈我们的眼睛是如何来观察和认识世界的。

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我们知道,外界的物体光线,会由眼睛的晶状体,最终投射到视网膜上,而视网膜上存在着感知这些光线的细胞。

人眼睛的感光细胞,有两种最重要的细胞,一种细胞叫做视锥细胞,一种细胞视杆细胞。之所以这么称呼它们,是依据它们的形状来命名的。可以看下图

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视锥细胞和视杆细胞

Cones在英文中是圆锥的意思,Rods则是棍子、棒子、杆子的意思。这些细胞长相奇特,长条状,头部高高耸起,整理排列。

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此外,视杆细胞数量要多很多。我们目前知道,视网膜里有大约1.25亿个视杆细胞和视锥细胞,其中视杆细胞的数量是视锥细胞的18倍之多。而且,视锥细胞分布在视网膜的中央凹位置,这个中央凹位置其实就是光线最容易投射的位置。而视锥细胞就呆在那!

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而视杆细胞则极少分布在中央凹,它们主要呆在中央凹的周围。所以,视杆细胞上面能被照射的光亮自然很弱。

正是因为这样一种分配,导致视锥细胞和视杆细胞不同的角色特点。因为视锥细胞从来不缺光照,所以它的主要目的是如何细分这些光线。视锥细胞发展出一套单线联系的信号传导同路,一根视锥细胞直接将信号传输给大脑,而且它的感光物质很丰富,故可以感知不同颜色的光线。

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1是视杆细胞,2是视锥细胞

而视杆细胞就没有这个命好了。它非常渴望光线,所以它对光线极其敏感。它会将好几根杆子上的信号汇聚起来,综合来感知它。但是,因为光线很弱,所以感光物质即使再多也是徒劳,因为它一般只能看到黑白。

于是我们看下面这张图就可以很好的理解人是如何分辨颜色这个机制了。

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我们就可以解释生活中一些我们常遇见的现象了。

问题1. 为什么我们开车由隧道内刚出隧道口,或者由黑暗屋外突然进入灯火通明的屋内时,眼前会短暂性的突然间发白,尔后才慢慢恢复正常?

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这是因为,当我们在黑暗环境时,这时感知光线的视细胞主要是视杆细胞,它主要识别黑白。当我们由黑暗处进入明亮处时,大量的光线瞬间引起视杆细胞被激活,强烈的信号以致于那一霎那,视锥细胞还来不及反应,于是大脑看到的就是一片发白。

问题2. 为什么我们在天空中看到的星星是白色的?

天空中遥远的星辰和我们的太阳一样,是一颗恒星。恒星在不同的年龄段会发出不同的颜色,这主要取决于恒星内部元素的主要构成。所以,理论上天空的星星应该是五颜六色的。这是NASA根据哈勃望远镜观察的宇宙,而绘出的五彩斑斓的星辰景象。

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但是我们的肉眼看到的星星确实清一色的泛着白光。这其实,主要是因为遥远的星辰离我们实在太远,所以它们到达我们肉眼的光亮很弱,而这是感知它的主要是视杆细胞,所以看到的就变成了白色。

问题3.狗眼中看到的世界和我们看到的一样吗?

研究表明,狗的视椎细胞比人类少,看见的颜色不像人类看到的丰富。狗只有两种视椎细胞,狗看不见红色,只看见黄、蓝、灰三种颜色。

狗看见的彩虹是深灰、深黄(接近褐色)、淡黄、灰色、浅蓝、深蓝。也就是说,小狗眼中的世界基本上是由黄色、蓝色、灰色组成。绿色、黄色、橘色看起来是黄的;紫色和蓝色在它们眼中都是蓝色;青色看起来是灰色。

于是,我们就可以对比了

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人类是视觉极其发达的物种。视觉信息占到我们感知外界信息总和的70%。绝大多数情况下,眼睛都不会欺骗我们,它是我们的忠实伴侣,它为我们观察和解析这个世界立下了汗马功劳。但是,就像所有事物都拥有其缺点一样,眼睛也会遇到它“不灵”的时刻。

所以,当人们遇到了似乎传统观念或习惯思维无法理解的现象时,他就会偏激地解读“它”。所以,有时候眼见不一定为实,我们还需要综合地来考虑和思考眼睛看到的!

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页面更新:2024-03-14

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