早在100多年以前，德國物理學(xué)家和生理學(xué)家亥姆霍茲在他的《生理光學(xué)》（Treatise on Physiological Optics）一書中就指出過，知覺的形成牽涉基于感覺進(jìn)行歸納推理所產(chǎn)生的某些下意識假設(shè)，這些假設(shè)是根據(jù)個體甚至種系過去的經(jīng)驗形成的。人們通過一系列的錯覺現(xiàn)象來論證亥姆霍茲的這一論斷。這樣的例子舉不勝舉，下面我們以三個例子為代表。

請看圖1-21，圖中有三個黑色的缺角圓盤，它們的圓心位置正好處在一個正三角形的三個頂點上，而每個圓盤都缺掉60°的一塊扇形區(qū)域，而每塊這樣的區(qū)域又正好就覆蓋了三角形的三個角。這樣人為的安排在自然界中自發(fā)出現(xiàn)的概率幾乎為零，按照亥姆霍茲的思想，這時腦只能假設(shè)有一個白色的正三角形正好遮擋住了這三個圓盤的三塊扇形區(qū)域。因此，人們就會產(chǎn)生看到了一個白色三角形的錯覺，甚至好像還看到了這個三角形的三條完整的邊呢。這一錯覺按其發(fā)明者的名字被命名為卡尼薩三角錯覺。

圖1-21　卡尼薩三角錯覺圖。

圖1-22所示的錯覺以其發(fā)明人印度裔美國神經(jīng)科學(xué)家拉馬錢德蘭（V.S.Ramachandran）的名字命名為拉馬錢德蘭錯覺，它甚至比卡尼薩三角錯覺更能說明亥姆霍茲的假設(shè)。這是一些圓盤，不過左側(cè)9個圓盤的上半部比較亮，而下半部比較暗；右側(cè)9個圓盤則正好相反。當(dāng)您看這幅圖時，您會不由自主地覺得左側(cè)的圓盤向外突起，而右側(cè)的圓盤則下陷。有趣的是，如果您把書顛倒過來看，那么這時左側(cè)的圓盤變成下陷，而右側(cè)的圓盤則成了上凸。為什么會出現(xiàn)這種情況呢？拉馬錢德蘭的解釋是：我們這個世界的自然光源——太陽——在絕大多數(shù)時候都高懸頭頂，光是從上面照下來的，在這種條件下，凸起物是頂部受到光照，因此發(fā)亮，而底部則照不到光，因此發(fā)暗；下陷的情況則正好相反。所以，我們總是把上亮下暗的圓盤看成是上凸的，而把上暗下亮的圓盤看成是下陷的。這里面隱含了一條假設(shè)：光是從上面照下來的。如果您把圖1-22轉(zhuǎn)過90°來看，凹凸就不那么明顯了。

圖1-22　拉馬錢德蘭錯覺圖。

圖1-23　埃姆斯魔屋。

圖1-23中所示的建筑設(shè)計會使您產(chǎn)生一種更奇怪的錯覺。圖1-23（A）的實線畫的是一間形狀奇怪的屋子。屋子的前壁和左壁都是正常的長方形，但是后壁和右壁呈直角梯形，而不是像圖中用虛線表示的那樣為正常的長方形。在前壁的中心有一個小孔，正好能讓觀察者用一只眼觀看屋內(nèi)的景象。小屋后壁和右壁上的鏡框形狀都設(shè)計得使它們落在視網(wǎng)膜上時正好和虛線所表示的正常墻壁上的長方形鏡框落在視網(wǎng)膜上的像一樣。由于觀察者只能用一只眼睛往里面看，因此就沒有雙眼視差，觀察者也就沒有深度感。根據(jù)經(jīng)驗，觀察者下意識地會假設(shè)這是一間正常的屋子。這時如果讓兩個女孩分別站在屋子的左后角和右后角，由于右后角要比左后角離觀察者近得多，因此在那兒的人在視網(wǎng)膜上的投影要大得多。由于觀察者下意識地假設(shè)了這間屋子是正常的，因此就下意識地推論這兩個人和他的距離是相同的。由于右面的人在視網(wǎng)膜上的投影要比左面的人大得多，那么一個下意識的推論就是右面的人要比左面的人高大得多，觀察者看到的是如圖1-23（B）所示的景象。這個屋子也以其發(fā)明者的名字埃姆斯（Adelbert Ames）命名為埃姆斯魔屋。^[13]

以上這些錯覺^[14]的產(chǎn)生都是腦根據(jù)個體或種系以往的經(jīng)驗推理的結(jié)果，但是在腦作這樣的推理時，我們并沒有意識到，它就這樣自然而然地發(fā)生了，這些都支持了亥姆霍茲的理論。格林（I.Glynn）說道：“雖然這類解釋并沒有告訴我們腦究竟是怎樣推理的，但是它們給了我們一些有關(guān)腦中所進(jìn)行的信息處理的可能線索?！笨死锟耍‵rancis Crick）在他的名著《驚人的假說》（The Astonish?ing Hypothesis）里有一段非常精辟的論斷：“看是一個主動的建構(gòu)過程。你的大腦可根據(jù)先前的經(jīng)驗和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最好的解釋。進(jìn)化可以確保大腦在通常的情況下非常成功地完成這類任務(wù)，但情況并非總是如此。心理學(xué)家之所以熱衷于研究視錯覺，就是因為視覺系統(tǒng)的部分功能缺陷恰恰能為揭示該系統(tǒng)的組織方式提供某些有用線索。”^[15]這段話非常清楚地解釋了上面所敘述的一切?？驳聽栒f了同樣意思的話：“錯覺告訴我們，知覺是腦在解釋視覺素材時根據(jù)所用的許多假設(shè)，下意識地猜測的一種創(chuàng)造性構(gòu)建的結(jié)果?！边@一結(jié)論雖然已為絕大多數(shù)人所承認(rèn)，但是有關(guān)腦是怎么樣把輸入進(jìn)來的視覺素材下意識地進(jìn)行創(chuàng)造性的構(gòu)建，依然很不清楚。所以在一般人認(rèn)為十分簡單的“看”，其實卻非常復(fù)雜！克里克晚年的長期合作者科赫（Christof Koch）的話可以作為本章的一個最簡要的總結(jié)：“我們并不是用眼睛來看的，而完全是用腦來看的?！逼鋵嵅还馐且曋X，其他感知覺又何嘗不是如此呢！

【注釋】

[1]希波克拉底（Hippocrates）是古希臘時期的一位名醫(yī)，提出了許多重要的醫(yī)學(xué)思想。但以希波克拉底的名字命名的文集可能并不都是希波克拉底的作品，有些是他的同時代或以后其他人的作品，因此把他們統(tǒng)稱為一個學(xué)派并不為過。

[2]譯文引自：朱生豪譯，《愛的徒勞》第4幕，第3場。載《莎士比亞全集》第1卷，譯林出版社。

[3]他親自做了許多解剖實驗，特別是人的尸體解剖，糾正了蓋侖的許多錯誤，因此被認(rèn)為是現(xiàn)代解剖學(xué)的開山鼻祖。他的名著《人體的構(gòu)造》（De Hum an i Corporis Fabrica）和哥白尼（Nico laus Cope rn icus）的《天體運行論》（De Revo lution ibus Orb ium Co?e lestium）在1543年先后發(fā)表。同一年中竟然有兩本在科學(xué)上產(chǎn)生根本性革命影響的巨著發(fā)表，這成了科學(xué)史上的美談。

[4]他是神經(jīng)元學(xué)說的提出者，認(rèn)為神經(jīng)系統(tǒng)是由一個個彼此相對獨立的神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成的。人們普遍稱他為神經(jīng)科學(xué)之父。

[5]關(guān)于弗里奇和希齊希的發(fā)現(xiàn)故事，可查閱拙作《腦海探險：人類怎樣認(rèn)識自己》。

[6]周杲良是美籍華人，出身于名門望族，其父周叔弢是著名實業(yè)家、藏書家。周杲良長期擔(dān)任斯坦福大學(xué)教授，在神經(jīng)科學(xué)方面成就卓著，逝世于1998年。

[7]應(yīng)國瑞是美籍華人學(xué)者，早年在麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位時的研究方向是腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)。后來，應(yīng)國瑞成為案例研究法理論領(lǐng)域一位有突出影響的學(xué)者。

[8]萊特文博士告訴過筆者有關(guān)我國神經(jīng)科學(xué)大師張香桐教授的一件軼事。在“文革”期間，出于對老朋友安危的關(guān)心，他給張教授寫了封問候信。很快他就收到了“回信”——一個空的信封！很可能，張香桐教授接受了以前受“批判”的教訓(xùn)，因為那些不學(xué)無術(shù)的“造反派”竟然質(zhì)問他給“洋人資產(chǎn)階級權(quán)威”寫信時稱呼對方為“親愛的”（dea r）是什么立場！

[9]托馬斯·楊的名字你應(yīng)該不會陌生，他最著名的科學(xué)成就是利用雙縫干涉實驗，證明光具有波動性。

[10]所謂單眼剝奪就是把動物的一只眼睛的眼瞼縫合起來讓它不能看到東西。

[11]指統(tǒng)計規(guī)律性隨時間不斷改變的性質(zhì)。

[12]β頻率指頻率在13—30赫茲的腦電；γ頻率指頻率在30—70赫茲的腦電，也就是一般所說的40赫茲振蕩。

[13]在澳大利亞墨爾本博物館中就有一間這樣的埃姆斯魔屋。筆者在到墨爾本旅游時專程去親歷了這一奇境，其后壁上涂有像圖1-23（B）地板上那樣的黑白相間的方塊。這些方塊從室外的小窗口看進(jìn)去大小是一樣的，但是走到室內(nèi)一看，離前壁遠(yuǎn)的那端的方塊要比近處的方塊大。如果讀者有機(jī)會去那里旅游的話，這個機(jī)會千萬不能錯過。

[14]關(guān)于錯覺的更多的例子，請參看拙作《腦科學(xué)的故事》。

[15]譯文引自：克里克著，汪云九等譯，《驚人的假說》，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1998。