雙眼中的迷霧面包上的焦痕

周濟(jì)仁

大家還記得《兩小兒辯日》的故事嗎，早晨的太陽看起來很大，但是人卻感覺清涼；中午的太陽看起來小，但人卻感覺炎熱，這說明有時我們眼睛看到的事物并不符合實(shí)際，2014年搞笑諾貝爾神經(jīng)學(xué)獎就頒給了“人們看到烤面包上耶穌的臉時，大腦會有何種反應(yīng)”為主題的研究。

烤面包片上的焦痕、天空中的云朵圖案、樹木軀干上的不規(guī)則紋理……這些看起來毫無意義的圖案，在一些人看來卻成為某種“有意義的”圖案，甚至是耶穌的臉（如圖1）。

到底是什么讓這些人從這些毫無意義的圖案中看到人臉的呢？

加拿大多倫多大學(xué)的康利教授與來自中國的計算機(jī)、心理學(xué)領(lǐng)域的科研人員想知道當(dāng)一個人通過視覺感知到人臉時。大腦額葉部分是怎樣影響視覺皮層的，研究團(tuán)隊向志愿者提供毫無意義的噪聲圖片，并告訴他們這些圖片有50%是人臉的圖像，當(dāng)志愿者認(rèn)為看到人臉時便按下一個按鈕。研究團(tuán)隊通過連接志愿者大腦的傳感器密切關(guān)注他們的大腦活動狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)志愿者認(rèn)為看到了實(shí)際上不存在的人臉時，視覺聯(lián)合皮層中底面的梭狀回面孔區(qū)會產(chǎn)生異常感應(yīng)。然而當(dāng)他們看到真實(shí)面孔時，這一區(qū)域不會產(chǎn)生異常反應(yīng)，除了檢測人臉圖像，研究小組還做了有關(guān)單詞圖像的視覺測試，發(fā)現(xiàn)大腦受到的影響與受到人臉圖像的影響有所類似，最后，研究小組成員得出結(jié)論：人類對世界的看法，比如看到臉或單詞，并非簡單來源于外界的刺激，同時也受到我們的人生觀和內(nèi)心期望的影響，隨后研究小組以《在烤面包中看到耶穌基督：人臉空想性錯視的神經(jīng)與行為學(xué)研究》發(fā)表了研究論文，并最終獲得了2014年搞笑諾貝爾神經(jīng)學(xué)獎。

雖然，這種從面包上看到人臉的實(shí)驗(yàn)聽起來十分無厘頭，但是卻包含了深刻的科學(xué)道理，不同領(lǐng)域的專家針對這種現(xiàn)象給出了不同的解釋。

對于計算機(jī)領(lǐng)域的專家來說，人腦對這種似是而非的圖像的認(rèn)知機(jī)能類似于計算機(jī)識別圖像時的閾值選擇問題，以百分制舉例，將計算機(jī)設(shè)定60分以上判定為人臉，60分以下判斷為其他圖像，此時如果將判定閾值降為55分，則計算機(jī)會自動進(jìn)行所謂的補(bǔ)償運(yùn)算，將本來不是人臉的無規(guī)則圖像判定為人臉，同理，當(dāng)研究人員事先告訴志愿者測試圖片中有人臉圖像，這相當(dāng)于將判定閾值降低，此時志愿者會人為對圖像進(jìn)行“腦補(bǔ)”，在本來毫無意義的圖片中尋找人臉圖像，這項研究成果揭示了大腦視覺工作的內(nèi)在機(jī)制，它和計算機(jī)在人臉識別時的原理有著雷同性，有助于啟發(fā)科學(xué)家將來研制出更具智能型的計算機(jī)新算法和程序。

而在心理學(xué)家看來，這項研究揭示了一種視覺到知覺演變的心理過程，這種心理學(xué)流派被稱為完形心理學(xué)，完形心理學(xué)認(rèn)為，感覺物體的存在取決于視覺接收器官的好壞，屬于較低層次的視覺認(rèn)知部分，而真正了解所看到的物體是什么、有什么意義，屬于較高層次的視覺認(rèn)知，因此人們對事物的感知并非純粹從它的形狀、顏色、大小等而來，還包括他們對事物的以往經(jīng)驗(yàn)，兩個層次加起來，才是對事物的整體感知，例如，人們對于模糊不清的漢字也能進(jìn)行閱讀，正是人們對過往經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用過程，這項研究通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了人類復(fù)雜的心理活動感知過程。

責(zé)任編輯：林洋endprint