如何解释这些“永远追不到的黑点”【图】视错觉科普知识.doc

★精品文档★2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 –独家原创 1 / 5如何解释这些如何解释这些““永远追不到的黑点永远追不到的黑点”” 【【图图】】 视错觉科普知识视错觉科普知识如何解释这些如何解释这些““永远追不到的黑点永远追不到的黑点”?”?这种视错觉现象叫做这种视错觉现象叫做 格里德火花错觉，是栅格错觉的格里德火花错觉，是栅格错觉的一种 *左为栅格错觉，右为火花错觉二者的区别在于交叉左为栅格错觉，右为火花错觉二者的区别在于交叉点的小圆圈点的小圆圈然而近年来的研究发现，只要对它们稍作变换，效果然而近年来的研究发现，只要对它们稍作变换，效果就很不一样就很不一样比如将色块与线条的亮度调整至相同，错觉就会消失：比如将色块与线条的亮度调整至相同，错觉就会消失：色块与线条反色，形成的错觉斑点也会反色：色块与线条反色，形成的错觉斑点也会反色：将色块轮廓波浪线化，错觉彻底消失：将色块轮廓波浪线化，错觉彻底消失：如果将线条涂色，那么深色与浅色线条的相对位置会如果将线条涂色，那么深色与浅色线条的相对位置会影响错觉的形成：影响错觉的形成：很显然，深色线条在上则错觉效果加深，浅色线条在很显然，深色线条在上则错觉效果加深，浅色线条在上则错觉效果减弱。

上则错觉效果减弱甚至只是单纯地把整个栅格旋转甚至只是单纯地把整个栅格旋转 4545 度，错觉效果也会度，错觉效果也会大大减弱：大大减弱：这一切的一切，到底是人性的扭曲，还是道德的沦丧这一切的一切，到底是人性的扭曲，还是道德的沦丧? ?欢迎收看本期欢迎收看本期《《走近科学走近科学》》 ★精品文档★2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 –独家原创 2 / 5传统意义上的解释是传统意义上的解释是 侧抑制这是一种发生在视膜上侧抑制这是一种发生在视膜上的生理现象视觉细胞在向它们的的生理现象视觉细胞在向它们的““上司上司””双极细胞和节双极细胞和节细胞汇报视觉信号时，会同时激活水平细胞，而水平细胞细胞汇报视觉信号时，会同时激活水平细胞，而水平细胞的活动会抑制相邻的双极细胞这就导致相邻的细胞中，的活动会抑制相邻的双极细胞这就导致相邻的细胞中，活动强的会掩蔽活动弱的发出的信号，从而产生错觉活动强的会掩蔽活动弱的发出的信号，从而产生错觉具体到火花错觉中，就是在余光能扫到的部分，黑色具体到火花错觉中，就是在余光能扫到的部分，黑色的色块引起了视觉细胞更强的活动，掩蔽了白色交叉点的的色块引起了视觉细胞更强的活动，掩蔽了白色交叉点的信号，让人认为那里有一个斑点。

视觉中央的白色交叉点信号，让人认为那里有一个斑点视觉中央的白色交叉点不会产生这一现象，是因为中央凹属于不会产生这一现象，是因为中央凹属于““直辖市直辖市”” ，每个视，每个视锥细胞直接对接一个双极细胞，信号不会乱窜锥细胞直接对接一个双极细胞，信号不会乱窜然而这种说法不能解释上面那些然而这种说法不能解释上面那些““变异变异””的栅格因的栅格因为按照侧抑制原理，不管栅格如何变化都应该有侧抑制产为按照侧抑制原理，不管栅格如何变化都应该有侧抑制产生，但显然并非如此生，但显然并非如此随着视觉的神经机制被逐步揭示，学界也提出了相应随着视觉的神经机制被逐步揭示，学界也提出了相应的错觉理论作为补充它叫做的错觉理论作为补充它叫做 S1S1 简单细胞理论，认为大脑简单细胞理论，认为大脑皮层参与了视错觉的发生：皮层参与了视错觉的发生：视觉信号被节细胞接收，通过视神经传递到外侧膝状视觉信号被节细胞接收，通过视神经传递到外侧膝状体，再到视觉皮层人类的视觉皮层包括纹状皮层和纹外体，再到视觉皮层人类的视觉皮层包括纹状皮层和纹外皮层，视觉信息经纹状皮层处理后再分发至各纹外皮层，皮层，视觉信息经纹状皮层处理后再分发至各纹外皮层，完成对视觉信息的识别。

我们要讨论的简单细胞就在这里完成对视觉信息的识别我们要讨论的简单细胞就在这里目前可公开的情报：目前可公开的情报：★精品文档★2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 –独家原创 3 / 5简单细胞位于纹状皮层，用于判断线段朝向简单细胞位于纹状皮层，用于判断线段朝向; ;每一个细胞只会被特定方向的线段激活每一个细胞只会被特定方向的线段激活; ;能被竖直和水平线条激活的细胞数量最多能被竖直和水平线条激活的细胞数量最多; ;简单细胞又有简单细胞又有 ONON 细胞和细胞和 OFFOFF 细胞两类，细胞两类，ONON 细胞被亮线细胞被亮线条激活，条激活，OFFOFF 细胞被暗线条激活细胞被暗线条激活; ;简单细胞接收一块或多块区域的视觉信号，其中只有简单细胞接收一块或多块区域的视觉信号，其中只有一个子域的简单细胞就是我们的主角一个子域的简单细胞就是我们的主角————S1S1 简单细胞，大简单细胞，大约占简单细胞总数的约占简单细胞总数的 27%;27%;一个子域的范围大约是度，接收一个子域的范围大约是度，接收 12-1312-13 个视锥细胞的个视锥细胞的信息。

信息那么那么 S1S1 简单细胞是如何产生错觉的呢简单细胞是如何产生错觉的呢? ?位置位置 1 1 中，中，ONON 和和 OFFOFF 细胞的唤醒强度相同，而在位置细胞的唤醒强度相同，而在位置2 2、、3 3 中由于没有边，那里的细胞激活水平很低，与位置中由于没有边，那里的细胞激活水平很低，与位置 1 1中的细胞形成鲜明对比，导致我们认为交叉处有一片斑点中的细胞形成鲜明对比，导致我们认为交叉处有一片斑点而而 S1S1 简单细胞理论亦可以解释稍作修改的栅格错觉：简单细胞理论亦可以解释稍作修改的栅格错觉：1.1.深色线条在上时，位置深色线条在上时，位置 2 2、、3 3 处的颜色变深，亮度下降，处的颜色变深，亮度下降，激活水平变得更低，因此错觉加强激活水平变得更低，因此错觉加强; ;而当白色线条在上时，亮度的提高以及亮边的存在使而当白色线条在上时，亮度的提高以及亮边的存在使得位置得位置 2 2 处的处的 ONON S1S1 简单细胞被强烈激活，抵消了本处简单细胞被强烈激活，抵消了本处 OFFOFF细胞及位置细胞及位置 3 3 处处 ONON、、OFFOFF 细胞活动的减弱，拉高了整体活细胞活动的减弱，拉高了整体活★精品文档★2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 –独家原创 4 / 5动水平，因此错觉减弱。

动水平，因此错觉减弱2.2.由于色块和线条的亮度是相同的，由于色块和线条的亮度是相同的，ONON、、OFFOFF 细胞的激活细胞的激活水平一致，自然不存在错觉水平一致，自然不存在错觉3.3.由于简单细胞只针对特定朝向的线段，所以当色块的由于简单细胞只针对特定朝向的线段，所以当色块的轮廓变为波浪线时，简单细胞的激活水平被极大削弱，错轮廓变为波浪线时，简单细胞的激活水平被极大削弱，错觉消失4.4.这就更好解释了，由于感应竖直和水平方向的简单细这就更好解释了，由于感应竖直和水平方向的简单细胞数量最多，因此旋转栅格后，对应方向的简单细胞数量胞数量最多，因此旋转栅格后，对应方向的简单细胞数量下降，错觉自然减弱下降，错觉自然减弱虽然虽然 S1S1 简单细胞理论只是一种理论，是否正确仍有待简单细胞理论只是一种理论，是否正确仍有待进一步验证，但它回答了侧抑制理论无法解释的问题，传进一步验证，但它回答了侧抑制理论无法解释的问题，传统的教科书在这方面已经落后了也许当神经科学有更进统的教科书在这方面已经落后了也许当神经科学有更进一步的发展，我们可以更清楚、更深入地破解错觉现象一步的发展，我们可以更清楚、更深入地破解错觉现象。

参考文献：参考文献：Schiller,Schiller, P.P. H.,H., & & Carvey,Carvey, C.C. E.E. (xx).(xx). TheThe HermannHermann gridgrid illusionillusion , , (34),(34), 1375-97.1375-97.Geier,Geier, J.,J., Bernáth,Bernáth, L.,L., Hudák,Hudák, M.,M., & & Séra,Séra, L.L. (xx).(xx). StraightnessStraightness asas thethe mainmain factorfactor ofof thethe HermannHermann gridgrid , , 37(5),37(5), 651.651.★精品文档★2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 –独家原创 5 / 5原作者：暗涌原作者：暗涌文章来源：知乎文章来源：知乎。