撰文 | 栗子

審校 | 二七

盯著這個(gè)黑洞，有沒(méi)有感覺(jué)它在不斷變大？好像一只怪獸的嘴慢慢張開(kāi)，仿佛很快就要將人吸入一個(gè)無(wú)底的深淵。

事實(shí)上，這只是一張靜態(tài)圖，上面的每一個(gè)像素都沒(méi)有改變過(guò)顏色。不過(guò)，你也不必懷疑自己的眼睛，因?yàn)閲?yán)格來(lái)說(shuō)，欺騙你的并不是它們。

畢竟，眼睛只是一種光傳感器，為大腦提供信號(hào)而已。重要的是，大腦收到傳感器的信號(hào)之后，會(huì)用自己的方式翻譯出來(lái)。我們認(rèn)知中的整個(gè)世界，都是大腦幫我們塑造的。

也就是說(shuō)，你會(huì)產(chǎn)生“黑暗在蔓延”的錯(cuò)覺(jué)，關(guān)鍵不在你看到了什么，而是大腦認(rèn)為你看到了什么。最近，挪威奧斯陸大學(xué)的布魯諾·朗（Bruno Laeng）教授和他的同事們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人們盯著圖中央的黑洞，大腦會(huì)以為人正在走向一片黑暗的環(huán)境。

看著看著，瞳孔就擴(kuò)大了

通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)我們進(jìn)入光線充足的環(huán)境，瞳孔會(huì)縮小，避免接收到太多的光線。反之，如果從光明的地方走到一處黑暗的空間，我們的瞳孔則會(huì)變大，這是為了盡可能捕捉更多的光線。

那么，假如環(huán)境中的光照條件不發(fā)生變化，健康人的瞳孔便沒(méi)有放大或縮小的理由了么？

“擴(kuò)大的黑洞”視錯(cuò)覺(jué)圖，給了科學(xué)家回答這個(gè)問(wèn)題的機(jī)會(huì)。因?yàn)?，這是一種包含明暗變化的高度動(dòng)態(tài)的錯(cuò)覺(jué)。研究團(tuán)隊(duì)招募了50位視力正常的成年男女，不止調(diào)查這些人看圖時(shí)主觀感受到的“黑洞”擴(kuò)張有多劇烈，也利用眼動(dòng)儀來(lái)檢測(cè)瞳孔直徑在人們凝視圖像的過(guò)程中有沒(méi)有變大或變小。

只不過(guò)在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，被試者觀看的“黑洞”圖不光是白色背景的這一張，還有許多其他顏色背景的“黑洞”圖。

主觀問(wèn)卷的結(jié)果顯示，50人當(dāng)中有43人報(bào)告說(shuō)自己看到了“黑洞”變大的景象；而另外7個(gè)人，有的感覺(jué)“黑洞”沒(méi)怎么擴(kuò)張，也有的完全沒(méi)看出擴(kuò)張。

瞳孔數(shù)據(jù)則表明，人們凝視“黑洞”的時(shí)候，瞳孔直徑會(huì)隨著時(shí)間推移而增大：觀看“黑洞”0.5秒時(shí)，被試者的瞳孔直徑平均約為4.1毫米，而在注視“黑洞”8秒之后，他們的瞳孔直徑平均約有4.9毫米。

另外，圖中背景顏色不同，觀察者的瞳孔放大程度也不同，當(dāng)“黑洞”放在洋紅色/紫紅色背景之上，瞳孔擴(kuò)大最明顯。

總體看來(lái)，人們?cè)谥饔^感受到黑洞擴(kuò)張的同時(shí)，他們的瞳孔也在擴(kuò)大。并且，主觀感受“黑洞蔓延”越劇烈的被試者，瞳孔擴(kuò)張的幅度也越大?？茖W(xué)家推測(cè)，或許人類(lèi)并不是根據(jù)實(shí)際的光照多少，來(lái)調(diào)節(jié)瞳孔的大小，而是根據(jù)大腦對(duì)光的感知，來(lái)決定放大或者縮小瞳孔的。

如果是這樣，那就算光照條件不改變，只要大腦以為環(huán)境正在變得黑暗，便會(huì)下達(dá)擴(kuò)大瞳孔的命令。這種無(wú)意識(shí)的生理現(xiàn)象，也反映出大腦對(duì)圖像的理解。

而當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)把白色背景的“黑洞”圖片進(jìn)行反色處理，變成黑色背景的“白洞”后，再讓人們來(lái)凝視它，被試者的瞳孔就不再是逐漸放大，而是縮小——這次大腦可能以為，人正在朝著一個(gè)明亮的環(huán)境走過(guò)去。

大腦為什么會(huì)產(chǎn)生誤解

科學(xué)家認(rèn)為，人們之所以產(chǎn)生這樣的錯(cuò)覺(jué)，是因?yàn)榇竽X會(huì)自動(dòng)預(yù)測(cè)光照條件即將發(fā)生怎樣的變化。

參與這項(xiàng)研究的布魯諾·朗教授說(shuō)，當(dāng)黑色的橢圓形旁邊出現(xiàn)逐漸變淡的陰影，很可能讓人想起了一些熟悉的場(chǎng)景，比如從白天走進(jìn)一條隧道或是一處山洞。在這樣的情況下，大腦可以預(yù)測(cè)出下一刻環(huán)境會(huì)變得更暗，然后提前擴(kuò)大瞳孔，作為一種補(bǔ)償機(jī)制。

而我們利用的預(yù)測(cè)工具叫“光流”（optic flow），指的是空間運(yùn)動(dòng)的物體在觀察平面上，像素運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。舉個(gè)例子，假如有人拿著相機(jī)，在按下快門(mén)的瞬間往前邁一大步，我們會(huì)從他靜止的照片里看出“動(dòng)態(tài)”，這種動(dòng)態(tài)便是由各個(gè)像素點(diǎn)的“瞬時(shí)速度”共同組成的。

這個(gè)概念，最早是由一位名叫詹姆斯·吉布森（James J. Gibson）的心理學(xué)家，在上個(gè)世紀(jì)40年代提出。在自然界，許多動(dòng)物都有可能利用“光流”，來(lái)判斷自己與環(huán)境之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，從而做出有利的決策，避免沖撞等危險(xiǎn)狀況，幫助自己生存下去。

到了21世紀(jì)的今天，甚至有不少機(jī)器學(xué)習(xí)研究者，利用光流來(lái)開(kāi)發(fā)AI算法，讓它們補(bǔ)全一些視頻里被遮擋的信息，例如水印（或馬賽克）后面的內(nèi)容；或者把某個(gè)事物從影片里摳掉，露出背景。

而對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，假如大腦為“黑洞”圖像計(jì)算出的光流，與坐車(chē)進(jìn)入隧道時(shí)腦海里計(jì)算出的光流相近，也比較合理。很大程度上，這并不是bug（漏洞），而是feature（特征），是我們?cè)诼L(zhǎng)的演化歷程當(dāng)中保留下來(lái)的、有益生存的一項(xiàng)技能。

可能只有在面對(duì)精心設(shè)計(jì)的視錯(cuò)覺(jué)圖的時(shí)候，我們才會(huì)感慨大腦為何這樣容易被騙。所以，要怪就就怪那些有才華的研究者。比如“不斷擴(kuò)大的黑洞”，是一位叫做北岡明佳的學(xué)者設(shè)計(jì)的圖像。他是日本立命館大學(xué)的心理學(xué)教授，也是這項(xiàng)新研究的作者之一。

除此之外，他還創(chuàng)作過(guò)一幅更有名的作品，就是“旋轉(zhuǎn)的蛇”視錯(cuò)覺(jué)圖。當(dāng)然，這也不是一張動(dòng)圖。

看久了可能會(huì)上癮。