你看到的世界,其實是大腦「猜」出來的:感覺與知覺的心理學魔法
我們都以為自己看到的世界是真實的樣子:那扇門就是長方形的,那支筆就是藍色的。但事實上,我們的大腦只是根據感覺資訊做出最佳猜測。你看到的,不是世界「是什麼」,而是大腦認為「它應該是什麼」。這就是心理學裡最迷人的領域之一:感覺與知覺。
感覺與知覺有什麼不同?
簡單說,感覺(sensation)是來自外界的原始資訊,而知覺(perception)則是大腦對這些資訊的詮釋。
想像一下:眼睛接收到光,這是感覺;而「看到一朵紅玫瑰」,就是知覺。知覺賦予感覺以意義,是我們理解這個世界的方式。因此知覺產生的是對世界的解釋,而不是對世界的完美表徵。
「是什麼」與「在哪裡」通路:大腦的視覺GPS
當你看到一把椅子,你的大腦同時啟動兩條視覺路徑:
- 「是什麼」通路:從視覺皮層通往顳葉,識別物體是什麽以及處於什麽環境,例如負責辨識這是「椅子」。
- 「在哪裡」通路:往頂葉方向延伸,決定物體相對於你身體的位置,例如幫助你判斷「椅子在我前面」。
有證據表明,其他感覺,如觸覺和聽覺,也有“是什麽”和“在哪裡”信息流,並與視覺系統的信息流相互作用。
這兩條通路分工合作,讓你能一邊辨識,一邊避開物體。甚至有些「盲視」病患,看不到物體卻能跨過它們,就是因為「在哪裡」通路仍然運作正常。
大腦是如何識別物體和場景的?大腦掃描顯示,我們有時會把注意力集中在我們看到的物體上(火爐、冰箱)上,然後使用這些物體來識別場景(我們在廚房)。但在其他時候,我們會先對場景進行更全面的解釋(這是一張浴室的照片),然後使用場景來識別物體(一個外表奇怪的馬桶)。原來“是什麽”通路有兩個分支。一個分支負責提取特定對象的信息(是椅子還是馬桶),另一個分支則負責識別場景(這是浴室還是廚房)。因此,“是什麽”通路允許我們確定對象是什麽以及它們存在的場景。同樣,我們懷疑大腦通過嗅覺、觸覺和聽覺識別物體和場景時也有類似的雙重通路。
特徵檢測器:大腦裡的圖像偵測兵
視覺通路中的特殊細胞群會提取出非常特異的刺激特徵,如物體的長度、傾斜度、顏色、邊界、位置和運動。知覺心理學家稱這些細胞為特徵檢測器。大腦損傷或疾病可能會選擇性地剝奪了個體檢測某些特徵的能力,例如,顏色或形狀。在靠近枕葉皮層的顳葉的那一塊區域中,甚至具有對人臉特徵特別敏感的特徵檢測器。
但問題來了:不同的神經元分別處理顏色、形狀、位置,那麼大腦是怎麼把這些資訊「綁在一起」,形成完整的「一張臉」或「一隻狗」呢?這就是心理學中的大哉問:「捆綁問題(binding problem)」。
神經科學家發現,當不同的神經元群檢測到同一物體的不同特徵時,大腦會同步這些神經元群的放電模式,就像管弦樂隊指揮同步演奏一首樂曲的所有合奏者的節奏一樣。但是,這種同步是如何將這些特徵“捆綁”在一起的仍然沒有確切解釋。
自上而下 vs 自下而上:你怎麼知道那是貓?
當你看到一隻在牆角晃動的影子,為什麼你能說「那是貓」?這背後是兩種加工方式:
- 自下而上加工(bottom-up processing):從感覺出發,一步步構建知覺。例如:感覺到毛茸茸、有尾巴、在移動,最後推論出「貓」。
- 自上而下加工(top-down processing):根據你的記憶、經驗、動機等來引導解讀。例如:你家裡本來就有貓,大腦自動猜測那就是貓。
這兩者交織運作,讓我們不只「看到」,還「理解」我們所看到的。
自下而上的加工,心理學家們也將這稱為刺激驅動的加工,因為形成的知覺物是由刺激特徵決定的,或者說是“驅動的”。
自上而下的加工是相反的方向,知覺是由大腦“頂端”皮層中的一些概念驅動的。因為這種思維在很大程度上依賴於感知者自己頭腦中的概念,所以它也被稱為概念驅動的加工
知覺恆常性:不管光影角度,世界不變形
即使一扇門只開了一半,看起來變形,我們還是知道它是長方形,這是形狀恆常性。這種從不同角度或距離將物體視為同一形狀的能力只是知覺恒常性的一個例子。事實上,知覺恒常性有很多種。其中包括顏色恒常性,它使我們能夠在日落的紅光中與正午的白光中看到的同一朵花具有相同的顏色。大小恒常性使我們能夠在不同的距離將一個人視為相同的大小,同時也為深度知覺提供有力的線索。這些恒常性共同幫助我們識別和跟蹤變化世界中的物體。
錯覺與模稜兩可圖:大腦的知覺陷阱
知覺的一個主要目標是準確地“認識”世界,以識別朋友、敵人、機會和危險。生存有時依賴於個體對環境的準確感知,但環境並不總是那麽容易被“看清楚”的。如果你的大腦對刺激模式的理解有誤並欺騙了你,那麽你就體驗到了錯覺。
兩可圖
桌子錯覺:大小恆常性
棋盤錯覺:A跟B其實灰度相同,因為顏色恆常性
不可能存在三維空間的魔鬼叉子和利用瓷磚錯位造成的傾斜錯覺
繆勒-萊依爾圖
對繆勒-萊依爾錯覺(右圖)的一種解釋是,你的大腦認為它看到了一個建築物的內部和外部角落的透視。內角邊似乎在遠處後退,而外角邊似乎在向我們延伸。因此,我們判斷外角邊更近,所以也更短。事實上,內角邊和外角邊二條直線一樣長。為何兩個物體在視網膜上形成相同大小的圖像,我們會判斷其中一個物體比另一個物體更遠時,我們會假設距離更遠的物體更大。
你是經過學習後才能看到錯覺,還是說你的大腦天生就是這樣?回答這些問題的一種方法是跨文化研究。理查德·格雷高利去南非研究了一群祖魯人。在美學上,祖魯人更喜歡曲線而不是直線和正方形的角:他們的圓形小屋有圓形的門窗;他們用彎曲的犁,沿著彎彎曲曲的路線耕地;孩子們的玩具也沒幾條直線。當格雷高利給他們看繆勒-萊依爾錯覺時,大多數人認為這些線的長度幾乎相同。這表明繆勒-萊依爾錯覺是後天習得的。其他一些研究也支持了格雷高利的結論,生活在“木匠”環境中的人,比那些生活在“非木匠”環境中的人(像祖魯人)更容易產生錯覺。在“木匠”環境中,很多建築物是按照直邊和90度的角度來建造的。
格式塔理論 vs 基於學習的推理:先天 vs 後天
- 格式塔理論:認為我們的知覺是天生就會「組織成整體」的能力。例如,看到一組散落的點會自動連成線,或者自動把背景和主體區分開。
- 學習推理理論:認為知覺是透過經驗、學習與期望所建立的。例如,看到蛋糕+蠟燭會想到「生日」,那是因為文化教會我們這樣連結。
兩種理論都正確──我們的大腦同時依賴天生的模式與後天的經驗。
知覺組織的格式塔理論
格式塔(gestalt)在德語中這表示“知覺模式”或“構型”。因此,大腦用來自刺激的原始材料,形成了一個知覺整體,而不僅僅是其感覺到的各個部分的總和。這種觀點被稱為格式塔心理學(gestalt psychology)。
格式塔心理學家指出,我們會把正方形看作是一個完整的圖形,而不僅僅是四條單獨的線。同樣,當你在聽一首熟悉的歌時,你也不會專注於單個音符。你的大腦會提取旋律,這是你對音符整體模式的知覺。格式塔心理學家認為,這樣的例子表明,我們總是試圖將感覺信息組織成有意義的模式,其中最基本的元素在出生時就已經內嵌在我們的大腦中了。以下是二種強大的組織加工過程:
- 圖形和背景
我們將知覺經驗分為圖形(figure)和背景(ground)。圖形指一個圖案或圖像中吸引我們注意力的部分,心理學家有時將其稱之為格式塔。圖形之外其他的一切都是背景,是我們感知圖形的陪襯。
- 封閉性:填補空白
我們的頭腦似乎天生就討厭間隙。封閉性,它通過提供缺失的部分、填補空白和推斷潛在的隱藏物體,使你將不完整的圖形視為一個整體。
知覺組織的格式塔原則
- 根據馬克斯·韋特海默(Max Wertheimer)的相似性原則(law of similarity),我們將具有相似外觀(或聲音,或感覺,等等)的事物組合在一起。
- 連續性原則(law of continuity)指我們喜歡的是平滑連接的連續圖形,而不是支離破碎的圖形。連續性原則也適用於社會認知領域,我們通常會假設一個我們已經有一段時間沒有見過的人的人格是連續的。
- 共同命運的原則(law of common fate):想像一群魚、一群鵝,或者一支穿著制服的軍樂隊。當視覺元素(單個的魚、鵝或樂隊成員)一起移動時,你會把它們知覺為一個格式塔。
格式塔心理學家認為,知覺組織的原則體現了一個更一般的定律,即完形律(law of Prägnanz)。這一定律認為,我們知覺到的是盡可能的極簡模式,即知覺該知覺物只需要最少的腦力勞動。這條定律也被稱為最小知覺原則。
基於學習的推理理論
1866年,赫爾曼·馮·赫爾姆霍茲(Hermannvon Helmholtz)的基於學習的推理理論重點關注人們如何利用先前的學習來解釋新的感覺信息。觀察者根據經驗對這些感覺的含義進行推理、猜測或預測。
知覺定勢與文化差異:你看到的是你想看到的
當你讀到 D?CK,如果前面看到的是「動物」清單,你會唸成 DUCK;如果前面是人名清單,你會唸成 DICK。這就是知覺定勢,你的期望會「塑造」你看到什麼。
文化也是一種「集體知覺定勢」。美國人分類時偏好「類別」(雞和牛都是動物),而東亞人偏好「關係」(牛吃草)。這種文化差異甚至反映在大腦掃描上:亞洲人更容易注意背景細節。
深度知覺:嬰兒也知道有「懸崖」!
雖然人類在發展的早期就具備了深度知覺的能力,但似乎在嬰兒較晚時期才發展出了警惕墜落的危險的想法。心理學家埃莉諾·吉布森(Eleanor Gibson)和理查德·沃克(Richard Walk)將嬰兒放在一張有著樹脂玻璃桌面的桌子上,桌子的一端看起來像是斷崖。對視崖(visual cliff)出現反應主要發生在6個月以上的嬰兒身上。他們會輕易爬過桌子的“淺”側區,但他們不願意越過視崖的“邊緣”,這表明他們不僅可以深度知覺,而且還將墜落與危險聯繫起來。發展心理學家認為,爬行和深度知覺有聯繫,因為爬行有助於嬰兒發展對三維世界的理解。
深度或距離感依賴於多種線索。我們可以將這些深度線索分為兩類,一類是雙眼線索(binocular cues),另一類是單眼線索(monocular cues)。
- 雙眼線索
雙眼會聚指的是每只眼睛的視線如何以不同的角度會聚在不同距離的物體。雙眼視差,是兩眼視角產生的差異。我們在觀察近處物體時看到的視差比觀察遠處物體時看到的視差大,所以來自兩只眼睛的這些圖像差異為我們提供了深度信息。
- 單眼線索
並非所有深度知覺線索都需要雙眼。我們認識一個單眼飛行員,他有很好的深度知覺能力,從而能在飛機起飛和降落時安全地操縱飛機,這證明了單眼視覺傳達了大量的深度信息。以下是單眼(或雙眼)飛行員在飛行時可以學會利用的一些單眼線索:
- 如果假設兩個物體大小相同,而在視網膜上投射出的圖像大小不同,那麽觀察者通常會判斷它們的距離不同。
- 線性透視(linear perspective)現象,平行線的匯聚可以作為一種深度線索。
- 淺色物體似乎離我們更近,深色物體似乎離我們更遠。因此,將光影結合在一起也可以作為一種距離線索。
- 我們假設較近的物體會阻礙我們看它們後面較遠物體的視線,這種距離線索被稱為插入(interposition)或遮擋。所以我們知道被部分遮擋的物體比遮擋它們的物體要遠。
- 當你移動時,不同距離的物體在你的視野中以不同的速度移動,或者說在做不同的相對運動。
- 霧霾會使遠處的物體看起來模糊、不那麽清晰或看不見,從而產生另一種被稱為大氣透視的可以習得的距離線索。
結語:眼見為實?還是腦補為王?
我們不是感覺外部世界的本來面目;而是知覺它。在這個加工過程中,刺激先變成感覺,最後知覺加工的目標是在我們的體驗中找到意義。但我們應該記住,是我們把自己的意義施加在了感覺體驗上。
知覺上的差異使我們成為獨一無二的個體。一句古老的西班牙諺語優雅地說明了這一點:在這個變幻莫測的世界裡,沒有真理也沒有謊言;一切都取決於我們觀察世界的濾鏡的顏色。
心理學讓我們明白:我們的知覺,是一場融合感覺訊號、經驗、文化與預期的大腦魔法。看到的,不一定是真相;但對我們來說,它就是「真實」。
感覺與知覺,是心理學中最貼近我們日常生活的一門學問。理解它,就是理解我們如何看世界、如何被世界影響。
