视觉双稳态带来的视错觉现象

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  先来看看这种能给人带来两种感知的图像:


       在观察者的视线水平上方(图a)或下方(图b)。类似这种视错觉现象被称为视觉多稳态或双稳态现象。

  
  当外界的刺激模糊不清时,即使刺激本身没有发生改变,人们的主观感受也可能会处于不断变化中。这一现象被称为多稳态或双稳态现象。双稳态现象最典型的例子便是双稳态图形(或称两可图形),如图1所示的鲁宾花瓶图形(rubinvase)和内克尔立方体图形(neckercube)。在鲁宾花瓶图形中,人们会时而知觉到两侧的两张面孔,时而知觉到中间的花瓶。而在内克尔立方体图形中,人们的知觉会在仰视的立方体和俯视的立方体之间切换。由于双稳态图形能在保持视觉输入恒定的情况下产生知觉上的变化,所以该现象成为研究视觉意识的理想材料。

  
  目前,人们对双稳态知觉的产生机制还不清楚。
  
  很多理论都被提出用来解释双稳态知觉的形成,如注意的波动、眼动的改变、刺激的复杂性、期望效应、意识的切换、局部神经通道的疲劳、循环的决策等。虽然理论假设有很多,但是大致可以把双稳态知觉的产生机制分为两种:自下而上的被动接收过程和自上而下的主动调节过程。

        一、“自下而上”的理论认为,神经疲劳和神经表征的交互抑制导致了双稳态的切换,早期视皮层的活动可以解释不同稳态之间的切换;

        二、“自上而下”的理论则认为,双稳态的切换是由于高级脑区对低级脑区的调控引起的,虽然低级视皮层的活动和知觉状态相关,但这些活动是由高级皮层产生并传递到低级皮层的。

       目前,两种理论都有一定的证据支持。支持低级皮层活动理论的实验证据主要来自功能成像的结果,功能性磁共振成像和脑磁图的结果都发现,人类视觉区的活动和知觉状态的变化紧密相关。更为重要的是,随知觉状态发生相应变化的脑区和所采用的刺激有关,
经颅磁刺激的研究表明,对额叶、顶内沟或顶上小叶施加磁刺激之后,会显著降低知觉切换的频率,进一步验证了额顶区域在双稳态知觉中的重要作用。
  
  综上所述,目前有关双稳态知觉的神经机制的讨论仍然没有一致的结论,对于知觉状态发生改变的机制还不清楚。造成这一情况的一个原因是大多数功能成像研究只发现和知觉状态相关的神经活动波动,而没有揭示究竟哪个脑区产生了这一波动。最近已有研究从大脑结构的角度出发,探讨大脑的结构是否和知觉的稳定性相关,

       结果发现,上顶叶区域的结构可以预测被试状态切换频率的快慢。但是该研究的局限性在于仅考察了一种刺激的情况,其结果是否特异于该种刺激还不得而知。如果双稳态知觉的产生确实来源于高级皮层,则其稳定性不应依赖于所选用的特定刺激。

       据了解,本研究是首次采用两种双稳态图形,来考察双稳态知觉的内在共同机制,发现了不同稳态知觉间确实具有紧密的联系,并在此基础上发现了它们共同的结构基础,为理解双稳态知觉的神经机制提供了重要的证据。


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