人類(lèi)的知覺(jué)極易受到環(huán)境的影響，如圖1a和1b，同樣豎直朝向的光柵，在被朝左或朝右的背景光柵所包圍后，會(huì )被錯誤的知覺(jué)為朝背景光柵相反的方向傾斜。這種傾斜錯覺(jué) (tilt illusion)通常被認為緣于初級視覺(jué)皮層中，朝向特異神經(jīng)元之間的側抑制：偏好背景光柵朝向的神經(jīng)元會(huì )抑制其它神經(jīng)元對這一朝向的反應，使得偏好中央光柵朝向的神經(jīng)元在與背景光柵相同的方向受到了更強的抑制，因而導致人類(lèi)對中央光柵朝向的知覺(jué)偏向了與背景光柵相反的方向。

　　然而，環(huán)境不可能總是一成不變的。如果朝向相反的背景光柵連續交替出現（按照圖1d中的亮度變化函數），那么豎直朝向的光柵是否會(huì )由于側抑制的效應而被知覺(jué)為一會(huì )向右，一會(huì )為向左，好像鐘擺一樣在擺動(dòng) (apparent sway)？

　　腦與認知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室蔣毅研究組的科研人員通過(guò)4個(gè)實(shí)驗，首次發(fā)現當背景在連續交替時(shí)，觀(guān)察者確實(shí)會(huì )體驗到這種似動(dòng)的錯覺(jué)，并將之命名為動(dòng)態(tài)傾斜錯覺(jué) (dynamic tilt illusion)。

圖1. 實(shí)驗刺激

　　實(shí)驗1操縱了背景光柵交替的速度（0.6－10Hz），結果發(fā)現，隨著(zhù)背景光柵交替速度的提高，知覺(jué)到的錯覺(jué)量在逐漸減小，大約從6 Hz開(kāi)始趨近最小值，無(wú)論是紅綠背景還是灰色背景都是如此（圖2）。實(shí)驗2加入了一個(gè)不會(huì )引發(fā)傾斜錯覺(jué)的控制條件（圖1c），結果發(fā)現，控制條件同樣不會(huì )引發(fā)動(dòng)態(tài)的傾斜錯覺(jué)。實(shí)驗3要求被試手動(dòng)調節一個(gè)真實(shí)搖動(dòng)的光柵來(lái)匹配知覺(jué)到的錯覺(jué)大小，結果發(fā)現，被試調節出的動(dòng)態(tài)傾斜錯覺(jué)的角度（1.32°–1.84°）非常接近已有研究報告的傾斜錯覺(jué)的角度。實(shí)驗4操縱背景光柵與中央光柵的空間間隔，結果發(fā)現，當兩者從無(wú)間隔到間隔1°時(shí)，動(dòng)態(tài)傾斜錯覺(jué)也隨之顯著(zhù)減少，這與傾斜錯覺(jué)的研究結果也基本一致。

圖2. 實(shí)驗1結果

　　該研究表明，背景朝向的連續變化會(huì )導致側抑制的方向也發(fā)生連續變化，使人類(lèi)對中央光柵朝向的知覺(jué)也隨之變化，表現為動(dòng)態(tài)傾斜錯覺(jué)。更為重要的是，該結果提示：大腦在處理動(dòng)態(tài)信息時(shí)，會(huì )將連續的視覺(jué)朝向信息在時(shí)間上組織為一個(gè)個(gè)知覺(jué)單元，隨著(zhù)朝向信息變化速度的加快，越來(lái)越多的信息由于被整合到相同的知覺(jué)單元內而喪失其獨立性，因此觀(guān)察到的動(dòng)態(tài)傾斜錯覺(jué)也會(huì )逐漸減弱。簡(jiǎn)言之，在面對動(dòng)態(tài)信息時(shí)，人類(lèi)認知加工的采樣率不足以支持他們跟蹤物理世界的所有變化。

　　該研究受到國家自然科學(xué)基金 (31525011, 31600884)、中國博士后科學(xué)基金 (2016M591279)、“率先行動(dòng)”聯(lián)合資助博士后項目 (2015LH0047)、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃 (QYZDB-SSW-SMC030) 和中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項 (XDB02010003)資助，已在線(xiàn)發(fā)表于Journal of Vision。

　　論文信息：

　　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

　　全文鏈接：http://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2661491