填补空缺
先来看一幅图像:
你看见图中的那个白色三角了吗?一个清晰的白色三角似乎盖在了背景的那些形状上。不过严格来说,这里其实并没有什么白色三角。你以前或许看见过这个。这个所谓的“卡尼萨三角”(Kanizsa Triangle)是一幅经典的图形,它展示了视觉对于世界并不是简单的反映,而是对它的一种解释。
在探索盲人能否在梦中看见之前,我们先要知道一点关于“看”和关于“梦”的知识。人类的视觉,乃是人脑在对外部世界复杂处理之后的表征(representation)。人脑为什么非要这么做?为什么视觉系统就不能简单一些,像一台摄像机那样直接显示眼前的图像?不错,在联邦快递的商标里找到那个隐藏的白色箭头的确能为我们增添乐趣(在“E”和“X”之间),然而除了乐趣之外,真正的原因却更加基本:我们的视觉系统是为了生存而演化出来的。
从光线中的光子变成眼球中的电化学信号那一刻起,这些感觉的原始素材就进入了一条由多个处理引擎构成的组装线,而正是这些引擎系统地建构了我们对于世界的视觉。
这一切都发生在称为“视觉通路”(visual pathway)的神经回路之中,对于这条通路我们已经有了相当透彻的了解。我们知道它始于眼球后部的视网膜,光线在这里转化成电信号,然后沿着视神经快速穿过脑部,到达脑的感觉交换机——丘脑。在这之后,视觉信息再直接输送到脑后方的枕叶,传送给那里的视皮层。
为了产生图像,视皮层将处理信号的工作分成了几个部分,让它们分别计算距离、形状、色彩、尺寸和速度。任何一个部分只要稍微出些差错,就会造成明显的视觉扭曲。比如里多克综合征(Riddoch syndrome)的患者会失掉感知静物的能力,而只能看到运动的物体。神经病学家最初观察到这种疾病是在1916年,当时正值第一次世界大战,一位中校在冲锋时头部被枪击中。子弹穿过他的右侧枕叶,损坏了大部分视皮层,只有一个称为“MT”的区域保存了下来,而那正好是负责运动知觉的区域。这名军人再也无法看见物体的大多数特征,但是他依然能感知到物体的运动。用他自己的话来说:“那些‘运动着的东西’没有清楚的形状,而如果非要说它们的色彩,也只能勉强说是一片朦胧的灰色。”你见过一只球飞过身边时的那片模糊吧?试想那就是你能见到的全部景象。
相反的情况是只有MT区域损坏,这会造成运动知觉的丧失,对其他知觉没有影响。想象你站在街角,目送一辆汽车开过。你看到的不再是车辆驶过的连续景象,而是一幅幅车辆处在不同位置的定格画面。车子先是位于你的左侧,接着就到了你的右侧,而你始终没有看见它移动的过程。这会让过马路成为一项骇人的考验。难怪运动属于第一批需要处理的视觉模块。每当有物体经过你身边,你看到的最显著现象就是它的运动,而关于它的大多数外观细节都会为脑所忽略。此间的取舍或许是在演化中形成的:如果有野兽向你扑来,那么最先要搞清的未必是它毛发的颜色或尾巴的长短,而是它正在向你扑来这个事实。
我们的视觉系统不单会显示光线的排列,它还会根据数十亿个神经元的运算结果,建构出一个对于外部世界的解释。人脑会根据我们曾经见过的东西来预测事物的外形,它甚至会运用环境线索来填补场景中的空缺,比如卡尼萨三角就是一个例子。人脑根据周围的形状推测出了一个并不存在的三角,并且勾出了它的边线。再看一个例子:
研表究明,文字的序顺并不定一能影阅响读,比如当你看完这句话后,才发这现里的字全是都乱的。
你或许已经在互联网上看过了这类文字,传播者还宣称我们在阅读中是“一下子”读取所有字词,而不是一个字一个字分开阅读。这个说法并未得到研究的支持,但是真相也很有意思:我们之所以能读懂这句话,是因为我们会根据上下文推测其中的文字。这里所谓的上下文,一是句子的大概意思,二是句首和句尾的字都是正确的。神经影像研究显示,人脑不仅会加工眼睛读到的词语的意义,也会加工字母的排列和句子的句法。
人脑在阅读时往往会走捷径,跳过某些对句子的意思无关紧要的连接词或填充词,从而提高阅读效率。然而有的时候,这样的预测式阅读也会弄巧成拙。比如下面这个问题:每一种登上方舟的动物,摩西都带了几只?这个问题是在一次研究中提出的,如果你和这次研究中的大多数被试一样,你大概就会回答“两只”。但是仔细再读一遍,你就会发现正确答案应该是“零”,因为建造方舟并邀请动物上船的是诺亚,不是摩西。我们之所以答错,或许是因为这个问题和诺亚的事迹太接近了。我们一听到“登上方舟的动物”,就自动推测出了问题的其余部分,并草草说出了答案。
神经病学家已经能够使用功能性磁共振成像(fMRI)技术在人脑中看见这个过程了。fMRI能够随时监测血液向脑组织释放氧气的速度,并从中读取所谓的“血氧水平依赖”(BOLD)信号。这种监测的理论依据在于,神经元越是活跃,就越是需要氧气,因此BOLD信号就成为对神经元活动的度量。2013年的一项fMRI研究让被试阅读了160个句子,其中只有一半是正确的。在剩下的那一半中,又有一半是明显错误的,而另外一半看似正确,其实却有着微小的歪曲,比如摩西和方舟的那一句。研究者要求被试阅读这些句子,评判它们的正误,同时用fMRI机监测他们的脑部活动。
结果显示,被试在读到正确的和明显错误的句子时,他们的脑部活动并没有出现明显的不同。那么,在读到那些设了套的句子,比如摩西和方舟的那一句时,他们的脑部又会怎样反应呢?这就取决于他们能否发现句中的歪曲成分了。有些被试没有察觉到其中的歪曲,并且错误地认为句子是正确的,fMRI就显示他们的激活模式和那些读到正确或明显错误句子的被试没有多少不同。然而还有一些被试发现了句中的歪曲,他们意识到摩西正忙着出走埃及,无暇去造方舟。fMRI显示,这部分被试的脑中运作着完全不同的神经系统,有更多的脑区被召集起来分析句子,比如负责检查错误的前扣带皮层(anterior cingulate cortex)。不过其中作用最大的还是前额叶皮层,那是许多高级认知活动的中枢;有趣的是,这些活动就包含了如何克服对于习惯的依赖。
人脑会识别并且预测熟悉的模式,以此将思维的效率提到最高。无论是摩西的方舟还是其他暗藏歪曲的句子,都需要投入最大的专注方能解读,因为它们的真实意思和脑预测的意思之间形成了冲突。正如神经影像的结果所显示,要想辨明这些句子中的歪曲成分,唯一的办法就是运用前额叶赋予的高级认知功能来抑制阅读中的惰性,并由此注意到句子的真正意思。意识的反省功能可以盖过无意识的自动过程,阻止它们习惯性地填补空缺。
当我们观察世界,脑中的两套系统也在塑造我们的知觉。其中的一套是无意识系统,它负责识别模式、根据这些模式预测将来,并决定如何将知觉的碎片拼接到一起。另一套是有意识系统,它接受无意识系统的运算结果,在必要时加以审查,并根据由此获得的大量背景知识来制定决策。这两套系统各有自己的用途。无意识系统有许多方法来预测模式,并使用不完全的信息来填补空缺,人脑用自动过程帮助我们读懂次序颠倒的字词,只是其中的一种应用。但是正像摩西和方舟的句子所显示的那样,有意识系统同样是不可或缺的,它帮助我们决定在什么时候信任无意识系统的预测,尤其是当一些环境因素试图欺骗或愚弄我们的时候。
2013年,一组心理学家和运动科学家发表了一项研究,他们让几位经验丰富的足球运动员观看对手朝自己奔跑的情景,同时观察他们脑区的激活状态。研究者招募了两组选手,一组是现役职业球员,一组是偶尔比赛的业余爱好者。研究者要这些球员想象自己正在一场激烈的比赛中防守对方球员。他们每人都观看了几段对方进攻球员带球朝自己冲刺的录像。他们的任务则是判断对方球员的下一个动作是正常的交叉步(crossover)还是欺骗性的虚步(step-over)。整个过程,研究者都在用fMRI观察他们的脑部活动。
不出所料,职业球员在判断对手的意图方面要远远胜过业余玩家。不过fMRI的结果又显示,无论技能水平的高低,每当球员准确识破对方的虚步时,他们对前额叶的使用总是超过辨认交叉步的时候。而在前面的阅读实验中,被试也正是用前额叶发现了摩西和方舟句子中的歪曲成分。这些足球运动员使用前额叶的高级认知功能否决了模式识别的结果,由此发现了对手看似正常的动作中包含着欺骗。无论是阅读、运动还是其他活动,无意识系统都会急于得出结论,还可能因此上当,前额叶的鉴别力则可以帮助我们克服这一点。通过有意识的分析,我们得以将典型模式与经过操纵或歪曲的模式区分开来。
如果前额叶皮层遭到关闭,我们的知觉会怎么样?我们将无法判断自己的经历是正常还是反常。脑损伤的病人身上就可能发生这种情况。2010年,一组神经病学家和心理学家召集了十七名病人,用摩西/方舟的句子和其他类似的句子对他们开展了测试。这些病人的脑中都有一根向前额叶供血的重要血管发生过爆裂,使这个脑区严重受损,而他们的其他脑区都没有受到破坏。实验结果不出所料,这些前额叶受损的病人在辨别句子中的歪曲成分时,表现比健康的对照组差了许多。
人脑中的无意识系统负责拼合我们的知觉碎片,并在必要时预测模式、填补空缺,从而创造一个统一而富有意义的解释。总之,它在说一个故事。意识系统听取这个故事,但并非照单全收,而是会对它进行反省乃至质疑。然而前额叶的损伤却会产生一种情况,伤者的大部分脑区仍在工作,唯有前额叶的反省功能出现了故障。缺少了这层监督,无意识的填充过程就失去了控制,它将我们的体验随意拼接、强行归纳,或许就是这造成了那些牵强的解释和奇怪的故事。不过脑部损伤并不是造成这种局面的唯一原因。完全健康的人也会犯这样的错误,而且可能常犯。甚至可能就在昨晚,你刚刚经历过这样的过程。