10.22 眼睛絕大多數是我們的忠實伴侶,但不要過分相信它!錯覺的那些事

眼睛絕大多數是我們的忠實伴侶,但不要過分相信它!錯覺的那些事

接下來,我們做這樣一件事,你將眼睛注視下面這張圖,然後你就會發現在白條和白條交叉的部位,似乎有一個黑點,但是當你又仔細注視時,它又會消失不見。

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如果有的朋友看不見的話,你看下面這張圖,這張圖更加明顯,注意下面那些小白點,是不是一眼望過去,總有很多白點似乎是黑色的,但是定睛看那些黑點卻又是白色的?

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是不是會很驚訝?眼見似乎不為實了?彷彿感覺有某種神秘的力量在裡面搗鬼?甚至有人宣稱他看見“鬼”了。

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其實,這只不過是一種大腦反應機制的體現。這種現象,叫做赫爾曼點現象,是由100多年前德國心理學家赫爾曼∙艾賓浩斯首先發現的。

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赫爾曼∙艾賓浩斯

赫爾曼∙艾賓浩斯可能大家並不會太熟悉,但是這位大師在記憶實驗心理學上的豐碩成果,令他在業界無人不知無人不曉。正是他提出了舉世聞名“艾賓浩斯記憶遺忘曲線”。

什麼是記憶遺忘曲線呢?簡單說一下吧

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艾賓浩斯遺忘曲線

上圖就是遺忘曲線,它描述的是人在學習新事物時遺忘相關內容的規律現象。即剛開始我們接觸和學習新事物時,我們能記住其絕大部分內容。如果不再重複學習,我們就會將這些內容逐漸遺忘掉(下圖就是一個詳細的遺忘量表)。一開始我們會快速的遺忘掉內容的絕大部分,但是隨著時間拉長,遺忘的內容就會越來越少,即存在一個緩速遺忘的過程。而根據這條曲線, 人們可以很高效的記住很多學習內容。

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好,回到正題。這位偉大的心理學家——再次強調一下,他叫赫爾曼∙艾賓浩斯——他除了在記憶方面有著接觸的工作,在錯覺研究上也很有成果。

赫爾曼點發現時,科學家就推測可能與大腦內神經系統的某種抑制相關。

而時至今日,人們依然如此認為。

大腦的神經系統由神經細胞構成,而細胞的外層會被膜覆蓋,以此來隔絕外界,給細胞一個穩定的內環境來進行高效代謝反應。

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而細胞膜的細微結構就像下圖看到的這樣

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在細胞膜的外表面、裡面和內表面都存在著大量的細胞生物化學反應的微小粒子。而這些反應需要細胞膜的電信號進行傳導。也就是說,在細胞的表面存在著電信號的產生、 傳輸和消亡的過程。

我們現在已經清楚,細胞的信號傳導是通過細胞的膜電位來進行的。正常的細胞膜的外側面存在著大量的鈉離子,這些鈉離子的濃度是細胞膜內側面的十倍(看下圖)。

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細胞動作電位的產生

同理,細胞膜內側面也存在著遠高於膜外側面的高濃度鉀離子。在細胞膜兩側存在粒子濃度差,使得它們傾向於去流向低濃度的一側。這就好比處在大壩高處的水傾向於流向大壩的低處一樣。而細胞膜就是這條堤壩。

在平時安靜時,細胞膜這條“大壩”很穩定,不會允許離子進行交換。但是,當細胞膜受到刺激時(比如你的手被別人捏了一下),細胞膜上的受體通道(下圖中的紅色、綠色和紫色的塊狀物)就如同閘門一樣會被打開,然後大量的鈉離子就會如洩洪一樣不斷流入細胞內,同理,細胞內的鉀離子也會流出細胞外。

鈉離子的這種行為瞬間使得細胞上的電勢差發生改變,然後激惹起動作電位(動作電位,是指引起我們產生動作的電位),然後動作電位就會和下圖中紅色波線一樣,在細胞的膜表現進行傳播。

從上面我們就可以知道,細胞電信號的產生有賴於細胞內外側離子濃度差。濃度差越大,產生的電勢差也越大,產生的電流也越大,信息的強度就越大。同理,當細胞內外側濃度差變低,信號強度就會變低。

但是,當電信號在細胞膜上傳遞時,如果某個細胞膜部位上產生了更加劇烈的動作電位,它就會佔用臨近膜部位的離子數量,而當動作電位到達臨近膜部位時,該部位因其離子數量不足,產生相對於正常情況下小的多的信號。這就是側抑制!

簡單概括就是,當細胞某個部位產生了大電信號反應,它臨近的部位就會因此而被抑制。

這就可以很好的解釋赫爾曼現象了。白條與白條交界的部位,四邊都亮白色的,而其他部分只有兩邊是亮白色。如此一來,就使得白條與白條交界的部位出現信號抑制,所以我們看到了暗黑色。

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除了赫爾曼點,眼睛不可靠的現象還有很多很多。比如下圖,你看到是一個放在牆角的小立方體,還是一個缺了角的大立方體呢?

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放在牆角的小立方體或缺角的大立方體?

又如下圖,你看到的是少女,還是老太婆呢?

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少女或老太婆?

下圖是一張臉還是兩張臉呢?

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一張臉或兩張臉?

這是兔子頭還是鳥頭?

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兔子或鳥頭?

下圖,你拖動時是否看到它在擺動?

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你移動這種圖片是不是看到它在左右擺動?

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當然,上面的這種視覺錯覺,其實很大程度上與我們的腦去任何認知它有關係。但是,講到錯覺,怎麼能不去談談與視覺相關的那些基本的知識呢?所以,我們接下來就談一談我們的眼睛是如何來觀察和認識世界的。

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我們知道,外界的物體光線,會由眼睛的晶狀體,最終投射到視網膜上,而視網膜上存在著感知這些光線的細胞。

人眼睛的感光細胞,有兩種最重要的細胞,一種細胞叫做視錐細胞,一種細胞視杆細胞。之所以這麼稱呼它們,是依據它們的形狀來命名的。可以看下圖

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視錐細胞和視杆細胞

Cones在英文中是圓錐的意思,Rods則是棍子、棒子、杆子的意思。這些細胞長相奇特,長條狀,頭部高高聳起,整理排列。

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此外,視杆細胞數量要多很多。我們目前知道,視網膜裡有大約1.25億個視杆細胞和視錐細胞,其中視杆細胞的數量是視錐細胞的18倍之多。而且,視錐細胞分佈在視網膜的中央凹位置,這個中央凹位置其實就是光線最容易投射的位置。而視錐細胞就呆在那!

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而視杆細胞則極少分佈在中央凹,它們主要呆在中央凹的周圍。所以,視杆細胞上面能被照射的光亮自然很弱。

正是因為這樣一種分配,導致視錐細胞和視杆細胞不同的角色特點。因為視錐細胞從來不缺光照,所以它的主要目的是如何細分這些光線。視錐細胞發展出一套單線聯繫的信號傳導同路,一根視錐細胞直接將信號傳輸給大腦,而且它的感光物質很豐富,故可以感知不同顏色的光線。

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1是視杆細胞,2是視錐細胞

而視杆細胞就沒有這個命好了。它非常渴望光線,所以它對光線極其敏感。它會將好幾根杆子上的信號匯聚起來,綜合來感知它。但是,因為光線很弱,所以感光物質即使再多也是徒勞,因為它一般只能看到黑白。

於是我們看下面這張圖就可以很好的理解人是如何分辨顏色這個機制了。

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我們就可以解釋生活中一些我們常遇見的現象了。

問題1. 為什麼我們開車由隧道內剛出隧道口,或者由黑暗屋外突然進入燈火通明的屋內時,眼前會短暫性的突然間發白,爾後才慢慢恢復正常?

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這是因為,當我們在黑暗環境時,這時感知光線的視細胞主要是視杆細胞,它主要識別黑白。當我們由黑暗處進入明亮處時,大量的光線瞬間引起視杆細胞被激活,強烈的信號以致於那一霎那,視錐細胞還來不及反應,於是大腦看到的就是一片發白。

問題2. 為什麼我們在天空中看到的星星是白色的?

天空中遙遠的星辰和我們的太陽一樣,是一顆恆星。恆星在不同的年齡段會發出不同的顏色,這主要取決於恆星內部元素的主要構成。所以,理論上天空的星星應該是五顏六色的。這是NASA根據哈勃望遠鏡觀察的宇宙,而繪出的五彩斑斕的星辰景象。

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但是我們的肉眼看到的星星確實清一色的泛著白光。這其實,主要是因為遙遠的星辰離我們實在太遠,所以它們到達我們肉眼的光亮很弱,而這是感知它的主要是視杆細胞,所以看到的就變成了白色。

問題3.狗眼中看到的世界和我們看到的一樣嗎?

研究表明,狗的視椎細胞比人類少,看見的顏色不像人類看到的豐富。狗只有兩種視椎細胞,狗看不見紅色,只看見黃、藍、灰三種顏色。

狗看見的彩虹是深灰、深黃(接近褐色)、淡黃、灰色、淺藍、深藍。也就是說,小狗眼中的世界基本上是由黃色、藍色、灰色組成。綠色、黃色、橘色看起來是黃的;紫色和藍色在它們眼中都是藍色;青色看起來是灰色。

於是,我們就可以對比了

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人類是視覺極其發達的物種。視覺信息佔到我們感知外界信息總和的70%。絕大多數情況下,眼睛都不會欺騙我們,它是我們的忠實伴侶,它為我們觀察和解析這個世界立下了汗馬功勞。但是,就像所有事物都擁有其缺點一樣,眼睛也會遇到它“不靈”的時刻。

所以,當人們遇到了似乎傳統觀念或習慣思維無法理解的現象時,他就會偏激地解讀“它”。所以,有時候眼見不一定為實,我們還需要綜合地來考慮和思考眼睛看到的!

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