大脑如何创造我们的精神世界

克里斯·弗里思（神经科学家） | 撰文

我给你戴上眼罩，并把你领入一个陌生的房间：然后，我把你的眼罩取下。你转头四处张望，即使看到一个屋角有头大象而另一屋角有台缝纫机这种不可能的组合，你也马上就能意识到这是房间内的东西。获得这个意识不需要经过任何思考和努力。

神经科学家克里斯·弗里思

在19世纪早期，这种毫不费力的体验和对物质世界的直接感知与之后人们了解的脑功能完全吻合。大家都知道，神经系统由通过电起作用的神经纤维组成。电能的传导速度被认为非常快（光速），因此通过连向眼睛的神经纤维， 我们对世界的感知几乎是瞬间完成的。当赫尔姆霍茨还是一位年轻的研究生时，他的教授就告诉过他，测量神经传导速度是不可能的。它可能实在太快。但是和所有优秀学生一样，他没有理会这一劝告。到了1852年，他就实现了对神经传导速度的测量，并表明这一速度相当慢。在感觉神经元中，神经冲动传导1米大约花费20毫秒。通过要求人们在感觉到身体任一部位被碰触时就按下按钮，赫尔姆霍茨也测得了“感知时间”。结果证明，这些反应时甚至更长，超过100毫秒。这些观察结果表明，我们对外部世界物体的感知不是直接的。赫尔姆霍茨认识到，在对外部世界物体的表征出现在心智当中之前，大脑一定在进行各种加工。他提出，对世界的感知不是直接的，而是依赖于无意识推断（unconscious inferences）。换句话说，在我们能感知物体之前，大脑必须依据到达感官的信息来推断这个物体可能是什么。 

看起来，我们不仅能立刻且毫不费力地感知世界，而且似乎也能详细生动地感知整个视觉场景。这也是一种错觉。只有投射到眼球中心的视景的中间部分，我们才能详细而色彩鲜明地看清。这是因为只有我们视网膜（中央凹）的中间部分才紧紧包裹着对颜色敏感的神经元（视锥细胞）。偏离中间大约10度的位置， 神经元更加分散并且只能探知光和阴影（视杆细胞）。在我们视觉世界的边缘则是无色的、模糊的（如下图所示）。

模糊的视觉

我们的视觉是模糊的，只有视觉区域的中心部分才非常清晰。上图是你认为你看到的，下图是你实际上看到的。

通常，我们不会注意视觉边缘的这种模糊。我们的眼睛不停地转动，这样，场景中的任何部位都能成为视觉中心，详细感知也就成为可能。但是， 即便在我们认为已经看到场景中所有东西的时候，我们也在自欺欺人。1997年，罗恩·伦辛克（Ron Rensink）和他的同事提出了变化盲视（change blindness），并且从那以后，这成为每个认知心理学家在院系开放日的热衷展示。

对于心理学家来说，问题是每个人都能凭各自的经验了解我们的学科。我不会梦想在分子遗传学家或核物理学家面前指手画脚，告诉他们如何解释他们的数据，但他们可以毫无顾虑地告诉我如何解释我的数据。变化盲视对于我们心理学家来说是令人兴奋的，因为我们可以用它来向人们说明， 他们的个人经验是错误的。这里列举一些我们对他们的心智所了解的而他们自身却不了解的东西。

开放日那天，英文教授[作者虚构出来的与之辩论的一个角色]来了，并且极力掩饰自己的不耐烦。我向她展示了变化盲视的示例（如下图所示）。 

变化盲视：你能多快找到这两张图片中的不同？

这个示例由两个版本的复杂场景组成，两者只有一点不同。在这个示例里有一架停在飞机场跑道上的军用运输机， 而在其中一张图片上，飞机的一个引擎不见了。它就在图片的中间，占了一个很大的空间。我在电脑屏幕上一个接一个地反复展示这两张图片（但关键在于，在两张图片转换展示的间隙，统一保持灰色屏幕）。英文教授没能看出两张图片之间的差异。一分钟后，我在屏幕上指出不同点，气氛明显变得尴尬起来。

“很有趣，但是科学在哪里？”

这个示例表明，你快速感知到了场景的要点：跑道上的一架军用运输机。但是，你的心智实际上没有看到所有的细节。为了让你注意其中一个细节的变化，我必须引起你对它的注意（“看引擎”）。否则，你找不到这个变化的细节，除非在它变化的时候你碰巧注意到它。这就是心理学家制造变化盲视的窍门所在。正是因为这个窍门，你想看到变化却不知道该看哪里。

在现实生活中，我们的外周视觉（peripheral vision）虽然模糊，但是对变化很敏感。如果我的大脑发觉在视觉边缘有运动，我的眼睛就会立刻移动，这样就能详细地看到场景的这一部分。但是，在变化盲视的示例中，每个场景转换之间显示的是空白灰色屏幕。结果，到处都有一个大的视觉改变，因为屏幕上的每一区域从彩色变为灰白然后又变回彩色。我的大脑没有接收到标明哪个部分发生了重要改变的信号。

因此，我们不得不得出这样的结论：立即而又能完全意识到在我们面前的视觉场景，这种体验是虚假的。这其间有一个短暂的延迟，大脑需要进行“无意识推断”，借此我们才能注意到场景的要点。此外，这个场景的大部分依然是模糊的，并且缺少细节。但是，大脑知道这个场景不是模糊的，并且也知道，动一动眼睛就能快速地将该场景中的任何部分变成鲜活的视觉焦点。因此，我们关于视觉世界的非常详细的体验对于我们来说是一种潜在的可获得的体验，而不是已经表征在我们脑中的体验。实际上，我们访取物质世界的通道足够直接，但这依赖于我们的大脑；而且，即使是完好无损的健康脑，也并不总是告诉我们它所知道的 一切。 

本文摘自：

《心智的构建：大脑如何创造我们的精神世界》

中国人民大学出版社，2024年10月

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