心理所研究發現連續交替的背景可以誘發動態的傾斜錯覺

　　人類的知覺極易受到環境的影響，如圖1a和1b，同樣豎直朝向的光柵，在被朝左或朝右的背景光柵所包圍后，會被錯誤的知覺為朝背景光柵相反的方向傾斜。這種傾斜錯覺 (tilt illusion)通常被認為緣于初級視覺皮層中，朝向特異神經元之間的側抑制：偏好背景光柵朝向的神經元會抑制其它神經元對這一朝向的反應，使得偏好中央光柵朝向的神經元在與背景光柵相同的方向受到了更強的抑制，因而導致人類對中央光柵朝向的知覺偏向了與背景光柵相反的方向。

　　然而，環境不可能總是一成不變的。如果朝向相反的背景光柵連續交替出現（按照圖1d中的亮度變化函數），那么豎直朝向的光柵是否會由于側抑制的效應而被知覺為一會向右，一會為向左，好像鐘擺一樣在擺動 (apparent sway)？

　　腦與認知科學國家重點實驗室蔣毅研究組的科研人員通過4個實驗，首次發現當背景在連續交替時，觀察者確實會體驗到這種似動的錯覺，并將之命名為動態傾斜錯覺 (dynamic tilt illusion)。

圖1. 實驗刺激

　　實驗1操縱了背景光柵交替的速度（0.6－10Hz），結果發現，隨著背景光柵交替速度的提高，知覺到的錯覺量在逐漸減小，大約從6 Hz開始趨近最小值，無論是紅綠背景還是灰色背景都是如此（圖2）。實驗2加入了一個不會引發傾斜錯覺的控制條件（圖1c），結果發現，控制條件同樣不會引發動態的傾斜錯覺。實驗3要求被試手動調節一個真實搖動的光柵來匹配知覺到的錯覺大小，結果發現，被試調節出的動態傾斜錯覺的角度（1.32°–1.84°）非常接近已有研究報告的傾斜錯覺的角度。實驗4操縱背景光柵與中央光柵的空間間隔，結果發現，當兩者從無間隔到間隔1°時，動態傾斜錯覺也隨之顯著減少，這與傾斜錯覺的研究結果也基本一致。

圖2. 實驗1結果

　　該研究表明，背景朝向的連續變化會導致側抑制的方向也發生連續變化，使人類對中央光柵朝向的知覺也隨之變化，表現為動態傾斜錯覺。更為重要的是，該結果提示：大腦在處理動態信息時，會將連續的視覺朝向信息在時間上組織為一個個知覺單元，隨著朝向信息變化速度的加快，越來越多的信息由于被整合到相同的知覺單元內而喪失其獨立性，因此觀察到的動態傾斜錯覺也會逐漸減弱。簡言之，在面對動態信息時，人類認知加工的采樣率不足以支持他們跟蹤物理世界的所有變化。

　　該研究受到國家自然科學基金 (31525011, 31600884)、中國博士后科學基金 (2016M591279)、“率先行動”聯合資助博士后項目 (2015LH0047)、中國科學院前沿科學重點研究計劃 (QYZDB-SSW-SMC030) 和中國科學院戰略性先導科技專項 (XDB02010003)資助，已在線發表于Journal of Vision。

　　論文信息：

　　Yuan, X., Zhang, X., & Jiang, Y. (2017). Dynamic tilt illusion induced by continuous contextual orientation alternations. Journal of Vision, 17(13), 1-11. doi: 10.1167/17.13.1

　　全文鏈接：http://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2661491