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我们是如何重构现实的?

开智学堂 · 2019-11-18
​我们亲眼所见的,未必都是现实。

编者按:本文来自微信公众号“开智学堂”(ID:openmindclub),作者 美国伊利诺伊大学心理学博士、「搭时尚」联合创始人 金晶;36氪经授权转载。

我们亲眼所见的,未必都是现实。我们所知觉到的现实,是在感官筛选、意识预判下得到的,被你知觉到的现实。

「选择红色药丸还是蓝色药丸?」这是《黑客帝国》中的一个关键桥段。对很多人来讲,下图描述的正是相似的情景——两粒药丸,左边蓝色,右边红色。

我们是如何重构现实的?

但是,去掉图片上其他颜色后,请问这 2 颗药丸是什么颜色?

我们是如何重构现实的?

(以上截图来自视频 What is Real? - Optical Illusions & The Matrix - Facebook F8 2015 - Michael Abrash - Oculus VR)

或许,我们亲眼所见的,未必都是现实。我们所知觉到的现实,是在感官筛选、意识预判下得到的,被你知觉到的现实。这,就是虚拟现实之所以成为可能的心理学基础。

虚拟现实的本质是重构现实。为什么能够重构现实,重构现实的认知和神经基础是什么,怎样才能重构现实?

1、选择性注意

知觉(perception)是心理学历史最悠久的研究话题之一。脑科学和认知心理学的研究发现,人们的知觉包括自下而上(Bottom-Up Processing)和自上而下(Top-Down Processing)两个处理过程:

在自下而上的输入过程中,感官细胞接受外界的信号刺激,如光、声音等,转换成电信号,通过中枢神经上传到大脑皮层特定的感官处理区进行加工。

同时,来自大脑皮层的自上而下的过程,由于受到注意、记忆、经验、预期、动机和情绪等影响,也会对感官输入的信息进行加工比较。

例如,著名的「看不见大猩猩」实验,就是选择性注意(也叫「非注意盲视」)的一个经典实验:由于人们专注于传球次数,竟然完全没有注意到走过的大猩猩。

选择性注意在日常生活中的一个经典应用就是,当你自己买了一个品牌或者一样东西之后,忽然发现,周围好像突然多了许多用同样东西的人。又如,在面对模糊信息或两可的图形时,人们也会根据经验和预期有所解释。

自上而下和自下而上两个过程协同合作的好处就在于,在外界的感官信息不完整、不稳定、不断变化的情况下,大脑的知觉系统仍能以稳定的方式对周围世界进行认知。

这里涉及一个现象,叫作「知觉填补」(filling-in)。由于人们的知觉系统具有填补作用,在视觉呈现上,不需要表现出所有的细节,人们也可以通过主动过程将其填补成一个整体。

著名的格式塔效应(Gestalts Effect)就是知觉填补的一个重要表现,其核心观点是整体大于局部之和。

这个现象对虚拟现实的应用有重要作用,因为这样就不需要在画面上渲染全部细节,只要找到人们知觉可以接受的阈限,提供部分但足够的信息,就可以达到同样的知觉效果。

2、自适应性

知觉的另外一个重要特性是自适应性。已经有许多研究证明了大脑具有可塑性 (neuroplasticity),当一部分出现结构性或功能性障碍时,其他部分可以代偿。

例如著名的棱镜实验 (Prism Glasses Experiment)发现,当人们戴上一个能使外部世界看起来上下颠倒的特制棱镜生活时,虽然一开始困难重重,但人们很快就可以适应这样的视觉输入,在 1-3 天后就能处理颠倒的信息,过上正常的生活。

这种适应性在与正常世界完全隔绝的情况下效果更好,即:如果早上起来就戴上,晚上睡前关好灯再摘下棱镜,那么就会适应得更快。

我们是如何重构现实的?

图为著名的「Kanizsa 三角」

自适应性的另外一个重要应用是感官替代。感官替代的一个著名人物是 Paul Bach-y-Rita,他创建的一家叫 Brainport 的公司,致力于将触觉转换成视觉,以帮助失明的人:

他们的设备有一个摄像头,负责接收外部信息,然后将信息转换成微电流,传导到位于舌头上的一个薄片,舌头上的触觉接受的电信号会传导到大脑皮层。

经过一段时间的训练,盲人就可以建立从舌头的触觉感官细胞到大脑的视觉皮层之间的直接连接,从而可以「看」世界。在大脑强大的可塑性下,人们可以迅速适应虚拟现实里的世界,即使它看起来并不完全真实。

人类的认知特性使知觉重构成为可能。其实知觉重构的应用,我们早已不陌生:多数人可能很少有意识地注意到,他们在打电话时所听到的,并不是另一个人的真实声音,而是通过电信号传导和数字重构的模拟声音。

同理,虚拟现实是对视觉信息的重构,它通过屏蔽外界世界,欺骗你的感官,从而制造了一个天马行空的想象空间。

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