視覺即錯覺

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錯視是藝術也是現實? 圖片來源:路透社

兩年前,第一世界為一條裙的顏色爭持不下,最後由科學家出面調停:若說白金裙由大腦自動補光而來,其實藍黑裙也一樣,來自腦部一連串對電波的解讀與重構,最後配對出相應的顏色。換言之,所謂現實是一種大腦重構過的現象,視覺只是一種錯覺。美國腦神經科學家 David Eagleman 說法更進一步:所謂現實,就在大腦之內。

兩年前的裙色大辯論:是藍黑還是白金?

既然不論是藍是金,都是大腦加工產物,那麼說大腦能夠視物,就並非言過其實。視丘(thalamus)作為大腦神經中樞,負責接收各種感官訊息,並傳遞至大腦各部,大腦將訊息反饋至視丘,繼而形成視覺。弔詭的是,視丘傳送至視覺皮層(visual cortex)的視覺訊息量只有反向訊息的六分一。David Eagleman 在科普節目 The Brain 就表示,世界早就在大腦中成立,即使世界消失,再無外來視覺訊息,視覺戲碼仍會繼續上演。

節目舉例,美國加州惡魔島監獄設有所謂「黑穴」(hole)的獨立囚室,一關門即暗無天日,歷年有不少囚犯報稱,連續多日囚於不見光的環境後,開始出現視覺幻象,往往基於個人回憶片段。大腦習慣於有光世界,長期居於黑暗環境,令大腦渴求影象,視覺皮層於是憑記憶反饋出視覺訊息,繼而產生視物效果。囚犯所見並不「真實」,並不表示視覺機制失常,反而表示視覺皮層仍然活躍。

即影即有相機拍出來的照片顏色總覺「失真」,手搖式拍片則會令景物左搖右擺,看得眼花,但其實機器比人眼才更忠於現實。理論上,景物色彩會隨光影時刻變化,但人腦習慣為物件確立一種「本來」的模樣,自動濾走光暗變化(相當於曝光補償),保持景物形狀穩定,以此「還原本色」。例如藍黑裙是大腦自動濾光後「本應」看到的實景,白金裙則是未經腦部濾光的現象。

大腦建構出事物的「本來面目」,成為固定記憶後,只會按有需要「微調」,鮮少重新認識。視覺皮層與視丘不斷往返交流,前者會根據後者所傳訊息「更新」既有模型,告知視丘,視丘再將其與外來視覺訊息比較,務求達到一致。不過,既然視覺活動仰賴既有經驗,對習慣以外的事物就難免會出現認知錯誤。例如「凹面錯視」(Hollow-Face illusion),大腦對人臉的正常認識往往是凸出的五官,不慣於認知凹陷的面孔,因此當見到「凹面愛因斯坦」,仍會視作凸面處理。

Mike May 於 3 歲失明,事隔 43 年後重獲視力,術後視覺卻仍未能如正常人表現。 圖片來源:Bruce Brown

一宗化學爆炸意外,導致 Mike May 由 3 歲起全盲,度過 43 年無光歲月後,一場幹細胞手術令他回復單眼視力。然而,即使新眼功能完全正常,Mike May 眼前卻是模糊一片,亦無法把握距離感,連兒子的模樣也認不住。David Eagleman 解釋,視覺是一種全身運動,感官交互溝通(cross-referencing)需要持久鍛煉。由眼睛接收的訊息會輸送至腦部各部分,與其他感官交流,逐漸形成反饋系統。當視覺失卻多年再次復得,一方面其他感官會代為分析距離感和角度等外界資訊,另一方面大腦視覺細胞已經退化,一早忘記如何詮釋視覺訊息,更或引致感官失調,譬如 Mike May 術前曾是傷殘滑雪選手,恢復視力後,反而無法掌握遠近和辨認景物,不但喪失滑雪技能,術後十年,外出仍需靠導盲犬帶路。

認識視覺是種主觀感受,有何現實意義?另一位腦神經科學家 Beau Lotto 的見解或會令人詫異:培養同理心。Beau Lotto 新作 Deviate: The Science of Seeing Differently 指出,一般人誤以為科學是斬釘截鐵的方法學,他則認為科學是認識變數的途徑。Beau Lotto 旨在引進一種科學界的範式轉移:摒棄固定不變的「the physics of “no”」,代之以充滿可能的「the biology of maybe」。認知到感官的主觀之處,願意接受不確定性,從而接受並尊重他人的感覺,便是拓展同理心的基礎。既經科學認證,人類終於可以放心擁抱錯覺。