然而,环境不可能总是一成不变的。如果朝向相反的背景光栅连续交替出现(按照图1d中的亮度变化函数),那么竖直朝向的光栅是否会由于侧抑制的效应而被知觉为一会向右,一会为向左,好像钟摆一样在摆动 (apparent sway)?
脑与认知科学国家重点实验室蒋毅研究组的科研人员通过4个实验,首次发现当背景在连续交替时,观察者确实会体验到这种似动的错觉,并将之命名为动态倾斜错觉 (dynamic tilt illusion)。
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图1. 实验刺激
实验1操纵了背景光栅交替的速度(0.6-10Hz),结果发现,随着背景光栅交替速度的提高,知觉到的错觉量在逐渐减小,大约从6 Hz开始趋近最小值,无论是红绿背景还是灰色背景都是如此(图2)。实验2加入了一个不会引发倾斜错觉的控制条件(图1c),结果发现,控制条件同样不会引发动态的倾斜错觉。实验3要求被试手动调节一个真实摇动的光栅来匹配知觉到的错觉大小,结果发现,被试调节出的动态倾斜错觉的角度(1.32°–1.84°)非常接近已有研究报告的倾斜错觉的角度。实验4操纵背景光栅与中央光栅的空间间隔,结果发现,当两者从无间隔到间隔1°时,动态倾斜错觉也随之显著减少,这与倾斜错觉的研究结果也基本一致。
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图2. 实验1结果
该研究表明,背景朝向的连续变化会导致侧抑制的方向也发生连续变化,使人类对中央光栅朝向的知觉也随之变化,表现为动态倾斜错觉。更为重要的是,该结果提示:大脑在处理动态信息时,会将连续的视觉朝向信息在时间上组织为一个个知觉单元,随着朝向信息变化速度的加快,越来越多的信息由于被整合到相同的知觉单元内而丧失其独立性,因此观察到的动态倾斜错觉也会逐渐减弱。简言之,在面对动态信息时,人类认知加工的采样率不足以支持他们跟踪物理世界的所有变化。
该研究受到国家自然科学基金 (31525011, 31600884)、中国博士后科学基金 (2016M591279)、“率先行动”联合资助博士后项目 (2015LH0047)、中国科学院前沿科学重点研究计划 (QYZDB-SSW-SMC030) 和中国科学院战略性先导科技专项 (XDB02010003)资助,已在线发表于Journal of Vision。
论文信息:
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
全文链接:http://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2661491