稳定感知的惊人壮举
大脑是非凡的,被描述为已知宇宙中最复杂的结构(Pang,2023)。我们不断受到来自周围复杂多变的世界的大量信息的轰炸。大脑的一项令人难以置信的壮举是理解这种感官信息的混乱,并创造一种稳定连贯的方式来感知世界。
即使是一个看似简单的动作,比如伸手在我们面前拿一杯咖啡,也是非常复杂的。我们眼睛中的晶状体会折射光线,在视网膜上形成倒置的图像。人们普遍认为,我们的大脑只是旋转我们眼睛接收到的图像,但现实要复杂得多:大脑会接收许多不同的线索来解码哪个方向是向上的,包括通过使用来自耳朵前庭系统的反馈信号来纠正头部运动,以帮助我们保持平衡(Rogers Ramachandran和Ramachandrang,2008)。这些只是大脑必须处理的许多并发症中的一部分——我们的大多数眼睛以非常低的分辨率接收信息,非常模糊,就像透过磨砂玻璃看一样(Johnson和Finn,2017)。只有一个约占视野1%的小区域,称为中央凹,可以提供聚焦和高分辨率的视觉(Johnson和Finn,2017)。我们的视野中也有一个盲点,我们无法接收任何感官信息(神经纤维离开视网膜的地方),鼻子挡住了我们视野的很大一部分(Payne,2013)。我们使用称为扫视的快速眼球运动来扫描我们的环境(Gegenfurtner,2016),但即使有了所有这些信息,大脑也必须构建一个稳定连贯的图像。准确判断咖啡杯的距离或将杯子识别为与背景不同的三维物体(或知道它是一个杯子)变得更加复杂。即使不深入所有这些细节,很明显,感知既不简单也不直接。我们不能简单地看到外面有什么;大脑必须根据有限且往往模糊的信息,积极构建一幅它认为我们周围是什么的图景,同时过滤掉过多的无关信息。这就像试图建立一个不断变化的世界的模型。所有这些都需要惊人的处理能力,而且不会立即发生。
克服延误
在我们感知信息之前,大脑需要时间来处理信息。这意味着我们收到的信息总是过时的。确切的时间很难测量,但可能在80-100毫秒左右(Allison及其同事,1994;Koevoet及其同事,2023)。这可能看起来不多,但在许多情况下,比如开车或体育运动中,这可能是一个问题(Koevoet及其同事,2023)。职业网球运动员的发球速度超过每小时200公里或接近每小时130英里(Yandell,2005)。以这种速度,100毫秒的延迟会导致对球位置的误判超过5米!
为了克服这个问题,大脑使用它所拥有的过时信息并将其投射到未来。我们最终感知到的是一种结构,它显示了大脑根据过去的延迟信息对未来会发生什么的最佳猜测,从而产生了感知现在正在发生什么的错觉。
构建图像
因此,感知是基于我们的大脑构造的,而不是我们的感官获取的原始信息。这并不意味着感知是随机的或完全脱离我们的感官:我们的大脑正在非常努力地提供对我们周围世界的最佳解释。为了提取有意义的信息,我们需要过滤掉所有的噪音,并优先考虑重要的事情。其中大部分发生在没有意识的情况下:感官数据被短暂地保存在一个潜意识运作的缓冲存储器中,在那里进行评估(Pang和Elntib,2021;2023)。只有一些被感知和短暂存储的信息后来会被有意识地感知(Pang和Elntib,2021;2023)。我们的视觉不像一台记录所有照射在数字传感器上的光线的相机。相反,非常不完美的感官输入被解码、解构,然后重新组装成稳定连贯的图像(Manassi和Whitney,2022)。
现在是什么时候?
爱因斯坦的狭义相对论认为,这取决于所使用的参照系。与此同时,神经科学告诉我们,我们无法感知现在的任何东西,因为大脑需要时间来处理信息,因此,我们感知到的任何东西都必然基于过去的信息。然而,为了实时浏览世界和体验事物,大脑会向前投射信息,让我们对未来的事情有最好的猜测。我们现在感知到的每一刻都是一种幻觉,是基于过去对未来的猜测。现在,这可能并不总是完全符合我们的外部现实,但这是我们的全部经验。这是我们的现实,与刚才的外部现实非常接近。
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