惊人的假说 [英]弗兰西斯[1].克里克-第8部分
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对输入光子流的平均响应可能对应于敏感波段的少数几个光子，也可能对应于非敏感波段的许多光子；感受器无法分辨它们。初读这些内容时，这一切似乎相当复杂，但已有的经验告诉我们，如果眼睛只有一种类型的光感受器，你的大脑就会失去光的波长信息，因而只能看见黑白的世界。这种情况出现在特别昏暗的时候，这时，被称作“视锥”的一类光感受器不活动，只有“视杆”感受器起作用。这些全是一种类型的光感受器，对所有波长反应相同。这就是为什么在夜晚很暗的情况下，你在花园内看不到花的颜色的原因。
要获得颜色信息，就需要不只一种具有不同波长响应曲线的光感受器。它们的响应曲线是部分重叠的。但是，一个具有同一波长的光子流，对不同的光感受器引起不同程度的兴奋。大脑利用这些不同兴奋的比例，确定落在视网膜上某点光的“颜色”。
大家知道，大多数人具有三种视锥细胞（大致是短波、中波和长波锥细胞。它们常被称为蓝、绿、红视锥细胞）。但也有少数人缺少“红”视锥细胞，因此导致部分色盲。①他们在分辨红绿交通信号时可能会碰到困难。
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这就是对为什么我们能看颜色所作的基本解释。但它还需要进行某些修正。在此，我仅想提一下所谓兰德效应（因偏振片的发明者埃德温·兰德（Edwin Land）而得名）。兰德以戏剧性的方式向我们演示，视野内某斑块的颜色并不仅仅依赖于从该斑块进入眼睛的光的波长，它还与从视场其他部分进入眼睛的光的波长有关。
为什么会这样呢？进入眼内的信息不仅取决于表面的反射特性（颜色），还与落到该表面的光的波长有关。因此，在阳光下和在烛光下，妇女们色彩缤纷的服装会有很大区别。因此，大脑主要感兴趣的不是反射率和照明光的组合，而是物体表面的颜色特性。大脑试图通过比较眼睛对视野中若干不同区域的响应来抽提出这种信息。要做到这一点，大脑利用了如下约束（假设），即在某一时刻，在该景物的各处，照明光的颜色是相同的。尽管在其他场合，它们可能是明显不同的，如果照明光是粉红色，它就使所有的东西程度不同地变为粉红色。因此，大脑就力图校正它。这就是为什么阳光下的红色纤维在人工照明下看起来依然是红色的原因。但是，正如我们知道的，它看上去并不完全相同，因为校正机制并非工作得尽善尽美。
下面我们稍微提一下另外一些视觉恒常性。一个物体看上去总是大致相同的，即便我们没有直视它，使得它落在了视网膜上的不同部位也是如此，如果我们在不同的距离观察一个物体，物体的视网膜图像可能变大或变小或产生一定的旋转。然而，我们同样将它看做是同一物体。我们将这些恒常性视为理所当然的事情。但简单的视觉机器却无法做到这一点，除非它具备发育成熟的大脑所具有的完成该任务的固有装置。大脑到底如何完成这些任务，我们仍然不十分清楚。
运动和颜色之间具有奇怪的相互关系。大脑的短程运动系统有些色盲，它主要观看黑白图像。利用演示很容易说明这一点。将仅有两种均匀亮度的颜色（比如红和绿）构成的运动模式投射到屏幕上。然后调节两种颜色的相对亮度，使它们对于观察者来说看起来具有相同的亮度。这一过程必须对每个人分别进行，因为你和我的色平衡点不会完全相同。①这一平衡条件被称为“等亮度”。
现在，如果你在屏幕上观看一个绿色背景上的红色运动物体，而且两种颜色调整为等亮度，那么其运动速度就显得比实际情况慢得多，甚至可能停止运动（特别是当你注视屏幕的一侧时，情况更是如此）。这是因为你大脑中的黑白系统将屏幕看成是均匀灰色（因为两种颜色是等亮度的），所以短程运动系统几乎得不到运动信息。
所有这些例子都说明，大脑可以从视觉场景的多个不同方面抽取有用的视觉信息。那么，如果外界提供的信息不完整，大脑如何处理呢？眼睛的盲点就是一个很好的例子。如我们在第三章中讲过的那样，你的每只眼睛中都有一个盲点，你的大脑会对它进行“填充”。因此，即使你闭上一只眼睛，也看不到视场中盲点处有一个洞。哲学家丹·丹尼特（Dan Dennett）不相信存在填充过程。在他的（意识的阐释）（Consciousness Explained）一书中，他正确地争辩说“信息的缺失不等于缺失的信息。” 他还说：“你要看见洞，大脑的某个地方就必须对反差作出响应：或是内外边缘之间的反差（但在这个位置，你的大脑没有完成该任务的装置），或是前后之间的反差。”因此，他认为不存在什么填充，只是缺少那里有洞的信息。
但是，这一论证是不充分的。因为他没能证明，盲点处的信息无法推论出来。他只是说明大脑可能没有进行这一推论。说大脑肯定没有完成这件事情的必需机制也是不正确的。对大脑的细心研究表明，确实具有某些神经细胞有可能完成这一任务（见第十一章）。
加利福尼亚州大学圣迭戈分校心理系的视觉心理学家拉马参准做了一个巧妙的实验来反驳丹尼特（每个人都喜欢证明哲学家是错的），他向被试者呈现一个类似油炸面包圈似的黄色环形图案（见图18b）。被试者必须使眼睛静止不动，并用单眼进行观察。拉马参准将黄色圆环放在被试者的视野内，使它的外沿落在盲斑之外（睁开的眼），而内侧则落在盲点之内（图18b）。此时被试者报告说，他看到的不是一个黄色圆环而是一个完全均匀的黄色回盘（图18c）。他的大脑填充了盲区，使一个粗的圆环变成一个均匀的圆盘。
为了强调这一结果，拉马参准又将其他几个类似的圆环放入被试者的视野中，当这些图形呈现之后（其中一个圆环围绕盲点，其他圆环放在别处）。被试者报告说，他不仅看到盲点区域的完整圆盘，而且看到圆盘立刻“跳出”（pop out）。这表明，被试者的注意立刻被圆盘所吸引，这和你睁开双眼观看黄色环组成的随机阵列中有一个实心圆盘时的情况完全一样。明显与圆环不同的圆盘会立刻跳出在你前面。正如拉马参准所说，你确实对盲斑进行了填充，而不是仅仅忽略了那里存在的东西。因为，被忽略的东西怎么能真正跳出来呢？
在盲点处看到的东西是不容易研究的，因为它偏离凝视中心15度。正如我前面说过的，那里的东西我们不能看得很清楚。拉马参准和英国心理学家理查德·格里高理（Richard Gregory）已经完成了一个称为“人造盲点”的实验。该盲点离凝视中心较近。（丹尼特曾在脚注中提到这一工作，但对他们的结果不甚满意。）更引人注目的是，拉马参准及其合作者对一个病人进行了检验。他的问题不是出在眼睛，而是在大脑的视区内有一小部分损伤。这样的病人不能如实看到视场中相应位置的东西。这一块区域是盲区。但毋庸置疑，只要放宽时间，他的大脑就会利用从周围得出的合理推测来填充它。
他们的实验结果可用图19说明。在阴极射线屏幕上有两条竖直的线段处于同一直线上。一条在盲斑之上，一条在下。几秒钟后，病人就会看到一条直线完全跨过间隙。一个病人还报告说，当屏幕上的线条去掉后，他“在线的填充部分看见一个非常生动的幻象”，其持续时间有好几秒，更令人惊奇的是，如果呈现给两个病人的是两条错开的竖直线（图19c所示），开始，他们看到的是两条错开的直线，但后来两条线就会相互“漂移”靠近，最后两条直线完全对齐。然后，大脑填充上它们的间隙，形成一条连续的直线（如图19d）。报告称，这些线的水平移动（记住，它们实际上是完全静止不动的）栩栩如生。两位病人对此现象深感惊讶，并表现出极大的兴趣。
其他的一些实验表明，并非视觉每个方面的填充都是同时进行的。形状、运动、纹理和颜色的填充可以在不同时间内完成。例冤五章注意和记忆如，当视场由许多运动的随机红点组成时，一个病人将颜色“渗入”到盲区几乎是立刻完成的，而在5秒钟以后才会形成运动圆点的动态模式。
需要注意的是，大脑中因伤害形成的盲斑与眼睛真正的盲斑两者所引起的结果具有重要的区别，对于后者，填充差不多是立刻完成的。在大脑损伤的情况，这个过程则需要若干秒。这大概是由于损伤失去了大脑中快速填充的部件。
填充可能并非是盲点所特有的过程。更可能的情况是，它以某种形式发生在正常大脑的多种水平。它使大脑能从仅有的部分信息中猜测出完整的图画。这是一种非常有用的能力。
现在，我们对视觉心理学的复杂性已有了大体的了解，显然，观看并非是一件简单的事情。这与我们仅凭日常经验作出的猜测有很大的差别。它的工作方式还没有被我们完全理解。它涉及许多我们不得不略去的实验和概念。下一章我们将涉足看的两个其他方面——注意和短时记忆，用来拓宽我们的研究领域。它们都与视觉意识有紧密的联系，而且还会引人不同视觉加工所需时间这样一个十分棘手的课题。
①正如我在第一章所解释过的，如果过于简单地理解“和”这个词，这当然是正确的。
①最近，加利福尼亚大学（伯克利）心理学家斯蒂芬·帕尔莫（Stephen Palmer）提出另 外两条律：共同区域（mon region）和联结性（connectedness）。共同区域（或称包容性）意味着相同的知觉区域组合在一起。联结性是指视觉系统把均匀的、联结在一起的区域知觉为单一单元的强烈倾向。
①这可能或多或少地依赖于估计信息内容时采用的是哪些“基元”（primitives）。
①大脑如何利用视差是个值得重视的理论问题。比如，需要弄清楚，一只眼睛的图像中的哪个特征与另外一只眼睛的哪个特征相对应。这称为“对应问题”。最初认为，要解决这个问题，大脑首先要识别物体，在贝尔实验室工作的匈牙利心理学家贝拉·朱尔兹（Bela Julesz），用随机点立体图进行的精彩的实验清楚地显示，两图之间的“对应”可以在先于物体识别的、低水平的信息处理阶段实现。
①一小部分人似乎缺少真正的立体视觉。
①这种从背景分离图形的任务提出了一个困难的理论问题，因为大脑必须在不知道什么是图形的情况下进行图形背景分离。
①严格他讲，我们大家都是色盲。因为除了像紫外线这一类我们不能看见的波长外。可以构造出任何数目的、在我们看来是完全相同的波长分布；而它们如果用一个合适的物理仪器去测量，实际上并不完全相同。除了少数情况有保留外，我们对任一波长分布的响应可以与仅仅三种波长的合适组合相匹配。这是早在19世纪就已确认的事实。按数学术语，颜色是三维的。
①即使对于同一观察者，位于注视线上的物体与位于视场外围的物体，它们的平衡点也可能稍有不同。
＇英＇弗兰西斯。克里克《惊人的假说》
第五章 注意和记忆
“你没有注意，”海特说，”要知道，若非心神专注，你将一无所获。”
——据刘易斯·卡罗尔（Lewis Carroll）改写
每个人都懂得“你没有注意”这句话的一般意义。这可能是你的注意力不集中，也可能是你昏昏欲睡或是由于某些其他的什么原因。心理学把“唤醒”（或警觉）与“注意”（attention）区分开来。唤醒是影响一个人整个行为的一般条件，当你早上醒来的时候，就会注意到这种情况，正如威廉·詹姆斯所说，对心理学家说来，注意就意味着“摆脱某些事物以便更有效地处理其他事物”。
我们主要关心的是视觉注意，而不是在听音乐或从事某种活动时的注意。我们知道，注意被认为起码对某些形式的意识有所帮助。视觉注意的一种形式就是眼动（经常辅助以头部运动），由于在靠近凝视中心的地方我们看得较清楚，所以当我们双眼的视线正对着某个物体时，就会获得更多的信息。否则，如果不是直视物体，我们只能获得粗略的信息（至少有关形状的信息是如此）。
是什么机制控制眼动呢？这种眼动包括由反射性响应所引发的眼动（比如眼睛突然跳到凝视中心之外的某处）到由意志控制的眼动（“我想了解他正在那里干什么”）。所有形式的注意可能都具有反射性和意志性两种成分。
听觉选择性注意的一个例子，是让某个被试者集中注意从耳机进入一只耳朵的声音，而试图忽略进入另一只耳朵的不同声音。很多来自非注意耳的声音没能达到意识水平，但可以在头脑中留下某些痕迹，并对注意耳听到的东西产生影响。它们被记录于大脑的某一加工层次。
因此，注意就是滤除未被注意的事件。被注意事件的响应具有较快的速度、较低的阈值和较高的精度，注意还可以便该事件容易被记忆。过去，心理学家们并不关心我们头脑内部发生的事情，他们大多通过测量反应速度和误差水平等去研究注意。换句话说，他们研究的是注意某事件时所引起的结果（与未注意该事件时相比较），并试图从实验结果的模式中推论出注意的可能机制。
令人吃惊的是，当你的眼睛保持静止不动时，有些事情就无法完成。比如一个随机点模式在屏幕上快速闪烁，它的呈现时间很短，因而不可能产生眼动。在这种条件下，你能够说出随机点的个
