闭上眼睛,能看见?
作者:魏然
来源:《大科技·百科新说》2016年第04期
作者:魏然
来源:《大科技·百科新说》2016年第04期
一般来说,人类之所以能看见物体,是因为光线照到了物体上,经过反射后又正好被我们的眼睛捕捉。不过,有些人在紧紧地闭上眼睛后,或者是身处一个黑暗的房间里时,眼前依然能看到一些非常奇特的现象,比如五颜六的小点,像棉絮一样细细的黑小弧线,或者连刚刚见过的小树也翠绿欲滴地浮现在眼前。这些奇奇怪怪的视觉现象,是怎么产生的呢?
光线不需要在场
在回答这个问题前,我们可以先弄清楚,如果人类想看到物体,是不是一定要有光。
现在开始一个实验。请走出房间,到你家门前的一颗大树,盯着它看1分钟,然后闭上眼睛。树已经从你的眼前消失,还能看见那颗树吗?你一定会回答能够,因为你已经记住它了。即使你的记忆不发挥作用,在0.1~0.4秒内,你依然能够看到那棵树。这就是著名的“视觉暂留”现象:某个物体从人眼前消失后,仍能在视网膜上滞留0.1~0.4秒左右。
“视觉暂留”现象运用得最成功的例子就是电影的发明。电影胶片上记录的其实都是些静态画面,不过因为人还能记住前面的内容,当胶片以每秒24格画面匀速转动播放时,这些静态画面就会让人形成一种连续的运动错觉。
这在一定程度上也说明,没有光我们也能看见。不过,要是“视觉暂留”不发生,你还能看见吗?
再做一个实验。想象一下,此刻你处于一个密不透光的房间里,正躺在一张软绵绵的床上,闭目养神。与房间里的黑暗形成对比的是,你的眼前依然彩斑斓,有时候浮现一团火,有时候像是几十年前黑白电视机没信号时不断抖动的雪花。这又是为什么呢?
勤劳的神经元
在视觉系统里,我们有一个很常见的误解,那就是人类的视觉一定需要光线进入才能开启。常见的模式是,光刺激信号由与视网膜相连的神经元传递到大脑,大脑随后会把信号转换成具体的形象,人类这才能看见。
其实,在没有光线进入时,这些勤劳的神经元和视网膜也依旧处于工作状态。比如,即
使在你睡觉的时候,虽然大部分的人体感觉器官灵敏度大大降低,但视网膜却一直处于开启状态,视觉系统里的神经元也一直向大脑传递着信号和信息。
这也能很好地解释,我们睡着后为什么会有千奇百怪的梦境。比如你有时会梦到一个大象坐在身上,而实际是你的双手不小心放在了胸口,造成了呼吸困难,这种外界刺激很快被视觉神经元检测到,把信号发送到大脑皮层,然后就出现了上述的梦境。而且,由于活跃的神经元不同,一千个人闭上眼睛,会出现“一千个哈姆雷特”幻象颜,持续时间、频率都会不一样。
眼冒金星
除了因自发的神经元活动而产生的这些光怪陆离的视觉幻象外,还有一种机械刺激的视觉幻象——“眼冒金星”。在你擤鼻涕、大笑、打喷嚏,或者蹲下又站起来太快时,你是不是感觉到头晕脑胀,眼前出现满天星斗的骇人场景?这又是为什么呢?
这还是可以归功于视觉神经元,这些视觉神经元很多时候就像个小小翻译家,把人眼传过来的信息翻译成蓝天、白云或我们看到的东西。翻译家们在大脑初级皮层组成了一只庞大
的“翻译队伍”。久蹲、饥饿、过度疲劳等等,会造成脑部血液供应受阻,造成视网膜血管暂时性缺血,翻译家们的翻译工作会因此受阻,在信号传输和翻译的过程中出现乱码。
更严重的眼冒金星发生在头脑受重创时,比如有人给你的脑袋来了一棒,你会在感到火辣辣的疼痛的同时,看到流星飞舞、蛇形飘移的壮观景象。这是神经元翻译队伍因为震颤而自乱阵脚、错误翻译的结果。而且这种两眼冒金光的幻觉体验并不仅仅存在于有正常视力的人中。由于这些翻译家们大多居住于大脑初级皮层,这个区域在失明数十年后也不会受到损害,所以,当科学家用探针震动盲人的“翻译系统”时,他们也能看到金星飞舞的场景。
人为地引发幻觉
“呷了一小口无无味的液体后,立刻身心愉悦,想象力异常的丰富,有的时候看到了鲜艳的万花筒,那些桌椅板凳也变得特别有人情味。世界特别的静,一枚硬币掉在了地板上,就像平静的水面扔进一个石头一样,咕咚一声很响亮地在空气里飘荡。”这就是1943年LSD()第一次被发明时,发明者品尝后描述的场景。这种迄今为止发现的最强烈的精神药品之一,与裸头草碱等致幻品一样,都是在麻痹视觉神经和其他大脑神经时,产生的幻象。与前面两种幻象发生机制不同,这种是人为引发的幻象。
不仅是会引起这种类似科幻大片的视觉错乱,在你的视网膜中央凹附近,有一束轴突,如果被激活了,也能在闭着眼睛时产生一些奇怪的小点。
在某个大学里,教授们做了一次著名的实验,他们让学生在闭上眼睛后,轻轻地按压眼珠,如果操作得当,这些学生会看到眼前飞过一个个足球形状的白小点。
之所以会出现这样的形状,就是因为视网膜中央凹的轴突被激活了。这些特别的轴突比视网膜稍微厚一点,来自手指的压力,在按压眼球时,会将这些轴突推向视网膜上,影响到负责感知光度和彩的圆锥细胞,以及负责感知颜的杆状细胞。
这也启发了科学家们:盲人是不是可以通过人为地刺激视觉神经的方式,恢复视力呢?麻省理工学院的彼特·希勒教授就针对“眼冒金星”的现象,进行了一次实验。实验对象是人类的近亲——猴子,实验工具包括刺激猴子大脑初级皮层的电极、电脑和摄像机。在70所以暂时将你眼睛闭了起来多次特殊的实验后,希勒发现“金星”其实彩多变,大小形状都各不同。不单调的彩对于盲人来说是个好消息,因为盲人既然也能“眼冒金星”,那么就可能用特殊的刺激大脑的方式,让他们看到组成相应图像的“金星”,以使盲人“看见”这个彩缤纷的世界。
所以,你看,人体的视觉系统是很神奇的,即使光线不在场,视觉神经依然能为你呈现一场时尚的彩秀。而且对于盲人来说,这些本来让每个人感到不适的金星,却能给他们带来一次亲眼目睹世界的机会。也许,以后人类就要分为两类了,一类是靠光线看世界的正常人,另一类是靠“金星“看世界的盲人。
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