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想象一下，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備上的旋鈕，來(lái)影響我們大腦內(nèi)的神經(jīng)活動(dòng)，就可以使得虛擬出的現(xiàn)實(shí)變得更加真實(shí)。這并不完全是科幻作品里的情節(jié)，研究人員在最近搞清楚了大腦如何區(qū)分想象與現(xiàn)實(shí)，而這個(gè)發(fā)現(xiàn)將有助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)變得更加真實(shí)。
文 | 陳強(qiáng)
你有沒(méi)有幻想過(guò)你和你的暗戀對(duì)象一起出去游玩，盡管對(duì)方在現(xiàn)實(shí)中很少注意到你？幻想與現(xiàn)實(shí)總是有所差距，不過(guò)，多項(xiàng)大腦掃描研究已經(jīng)證實(shí)，大腦在想象某個(gè)事物時(shí)與實(shí)際看到某個(gè)事物時(shí)，所發(fā)出的神經(jīng)信號(hào)非常相似。然而，對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，兩者產(chǎn)生的主觀體驗(yàn)卻截然不同。所以這就引出了一個(gè)基本問(wèn)題：你的大腦如何區(qū)分想象與現(xiàn)實(shí)的？
最近，由英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的博士后研究員娜丁?迪杰斯特拉（Nadine Dijkstra）主導(dǎo)的一項(xiàng)新研究發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。該研究對(duì)這個(gè)問(wèn)題給出了一個(gè)相當(dāng)有趣的答案：大腦會(huì)將正在處理的視覺(jué)信號(hào)與“現(xiàn)實(shí)閾值”進(jìn)行比較，如果信號(hào)超過(guò)閾值，大腦認(rèn)為它是真實(shí)的；如果沒(méi)有超過(guò)閾值，大腦就會(huì)認(rèn)為它是想象的。
你真的看見(jiàn)水果了嗎？
迪杰斯特拉開(kāi)始這項(xiàng)研究時(shí)，她首先注意到的是美國(guó)心理學(xué)家瑪麗?切夫斯?韋斯特?珀基（Mary Cheves West Perky）在 1910 年所做的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)中，珀基讓實(shí)驗(yàn)參與者盯著白墻并在腦海中想象出水果的圖像，與此同時(shí)，她還悄悄地將那些水果的微弱圖像投射到白墻上，然后詢問(wèn)他們是否看見(jiàn)到任何東西。結(jié)果所有實(shí)驗(yàn)參與者都認(rèn)為自己什么也沒(méi)看見(jiàn)，盡管他們認(rèn)為自己想象出的水果圖像格外清醒。
珀基的結(jié)果顯示，當(dāng)感知外界事物與進(jìn)行內(nèi)心想象出現(xiàn)相互干擾時(shí)，我們就會(huì)誤認(rèn)為感知也是想象出來(lái)的。這個(gè)現(xiàn)象在心理學(xué)界被稱為“珀基效應(yīng)”。
在那之后，許多研究人員嘗試再現(xiàn)珀基的研究結(jié)果，有的成功了，但也有很多失敗了。其中最大的問(wèn)題是，實(shí)驗(yàn)參與者一旦知道測(cè)試的內(nèi)容時(shí)，他們就會(huì)傾向于給出他們所認(rèn)為的正確答案。
因此，在倫敦大學(xué)學(xué)院的元認(rèn)知學(xué)專家史蒂夫?弗萊明（Steve Fleming）的指導(dǎo)下，迪杰斯特拉設(shè)計(jì)了一種能夠避免這種問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)。
你真的看見(jiàn)對(duì)角線了嗎？
研究人員在網(wǎng)上招募了 400 名參與者，被指示查看一系列充隨機(jī)噪點(diǎn)的照片（類似電視無(wú)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的圖像），并在照片上想象出幾條向右或向左傾斜的對(duì)角線。他們還被要求以 1 到 5 的等級(jí)來(lái)評(píng)估想象出的對(duì)角線的生動(dòng)程度。
實(shí)驗(yàn)參與者沒(méi)有意識(shí)到的是，在最后的一輪測(cè)試中，研究人員稍稍修改了圖像，使其呈現(xiàn)出幾條模糊的對(duì)角線，其方向可能與實(shí)驗(yàn)參與者所想象的相同或相反。他們接下來(lái)詢問(wèn)實(shí)驗(yàn)參與者所看到的對(duì)角線是真實(shí)的還是想象的。
迪杰斯特拉原本認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)會(huì)再現(xiàn)珀基效應(yīng) —— 當(dāng)想象的圖像與實(shí)際的圖像相匹配時(shí)，參與者會(huì)把實(shí)際的圖像誤認(rèn)為是他們想象的結(jié)果。但結(jié)果卻與預(yù)期相反，實(shí)驗(yàn)參與者更傾向于相信圖像中的對(duì)角線是真實(shí)存在的。
盡管如此，他們的結(jié)果在某種程度上仍印證了珀基效應(yīng)：與相信這一切都是想象的實(shí)驗(yàn)參與者相比，相信真實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)者所看到的圖像更加生動(dòng)。
在第二輪實(shí)驗(yàn)中，迪杰斯特拉和她的同事在最后的一輪測(cè)試中，提供的照片上并沒(méi)有任何模糊的對(duì)角線。然而，結(jié)果是一樣的：那些評(píng)估所看到的對(duì)角線更生動(dòng)的人，同樣更有可能將其認(rèn)為是真實(shí)存在的。
某種閾值決定想象還是現(xiàn)實(shí)
迪杰斯特拉等人認(rèn)為，腦海中的想象與現(xiàn)實(shí)中感知產(chǎn)生的視覺(jué)信號(hào)，是十分類似的。當(dāng)信號(hào)足夠強(qiáng)烈和生動(dòng)時(shí)，我們就會(huì)認(rèn)為它源自于現(xiàn)實(shí)。大腦將視覺(jué)信號(hào)視為現(xiàn)實(shí)還是想象，很可能存在某種閾值。但她同時(shí)也提出，這種區(qū)分也可能是一個(gè)更加連續(xù)漸進(jìn)的過(guò)程。
他們的研究意味著，大腦必須能夠精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)心理圖像的強(qiáng)度，來(lái)避免把想象與現(xiàn)實(shí)混淆起來(lái)。
他們還發(fā)現(xiàn)，這種信號(hào)強(qiáng)度可以在額葉皮層中讀取或調(diào)整，而這個(gè)大腦區(qū)域被認(rèn)為是腦部的命令和控制中心。
然而，目前尚不清楚哪些因素會(huì)影響心理圖像的生動(dòng)程度，以及信號(hào)強(qiáng)度與現(xiàn)實(shí)閾值之間的差距。影響因素可能是神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)連接的變化，或者完全不相關(guān)的東西。甚至可能存在一組尚未發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元子集，它們負(fù)責(zé)設(shè)定現(xiàn)實(shí)閾值，并決定信號(hào)應(yīng)該被當(dāng)成想象的還是真實(shí)的。
迪杰斯特拉等人的研究與珀基的研究存在差異，有可能是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同。然而，結(jié)果的差異也暗示著另外一種可能性：我們可能與過(guò)去的人在感知世界的方式上有所差異。
在當(dāng)代，人們對(duì)電腦圖像、視頻和其他的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)方式已經(jīng)司空見(jiàn)慣，所以人們常常更期待看到額外的東西。也就是說(shuō)，今天人們的現(xiàn)實(shí)閾值可能比過(guò)去更低，想象中的圖像足夠生動(dòng)的話，就會(huì)超過(guò)現(xiàn)實(shí)閾值，讓大腦誤以為它們是真實(shí)的。
讓想象變得更加真實(shí)
這種機(jī)制也許可以應(yīng)用到其他情況。例如，迪杰斯特拉認(rèn)為，當(dāng)人們開(kāi)始昏昏欲睡，現(xiàn)實(shí)與夢(mèng)境開(kāi)始交融時(shí)，他們的現(xiàn)實(shí)閾限可能在降低。該機(jī)制還可以解釋那些患有精神分裂癥、高幻覺(jué)癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等疾病的人為何會(huì)產(chǎn)生幻覺(jué)：一種情況是他們的想象過(guò)于生動(dòng)，以至于能超過(guò)現(xiàn)實(shí)閾值；另一種情況是，他們的現(xiàn)實(shí)閾值被設(shè)定得過(guò)低。
所以說(shuō)，對(duì)現(xiàn)實(shí)閾限的深入研究，可能對(duì)治療某些心理疾病或神經(jīng)疾病帶來(lái)新的研究思路。
迪杰斯特拉最終希望弄清楚，他們是否可以操縱這個(gè)系統(tǒng)來(lái)使想象變得更加真實(shí)。如果可以做到這一點(diǎn)的話，那么就可以把它應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，或以醫(yī)療為目的的神經(jīng)植入技術(shù)（比如幫助失明人恢復(fù)視力的植入物）中。也許在未來(lái)，根據(jù)自己的需求，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備上的旋鈕，你就可以使得虛擬出的現(xiàn)實(shí)變得更加真實(shí)或更不真實(shí)。
參考文獻(xiàn)：
https://www.nature.com/articles/s41467-023-37322-1
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