互动科普

笑话、冰水和磁场可以改变你的视觉感觉

 在John D．Pettigrew的实验室中，人们感受到的东西要比看到的少。过去几年中，数十位受试者在这座实验室里戴着护目镜使劲盯东西并按键，而与此同时作为神经科学家的Pettigrew则在旁边把冰水注射进他们的耳道里，对准他们的脑袋发出强烈的磁脉冲并向他们大讲笑话以逗得他们格格发笑。2000年3月的《生物学现状》杂志（Current Biology）部分报道了这些稀奇古怪的实验，而11月在新奥尔良举行的一次神经科学会议上，泽对这些实验作了更完整的介绍，这些实验证实，人们有时真的是“有眼不识泰山”，即看不到明明白白地摆在他们眼前的东西。更为重要的是，这些研究表明，许多光学幻觉发生的机制可能并不象人们长期猜测的那样是因为它们使视觉系统受骗，而是因为它们使人脑左右两半球之间的一种天然竞争变成了可见的东西；如果Pertigrew的理论正确，那么光学幻觉如Necker立方体轮廓幻觉(当你观看Necker图时、会反复地觉得正方体的里面似乎向外凸出)——之所以发生、其原因在于、在某种较深层次的生物学意义上，你对于到底看见什么东西的问题三心二意，拿不定主意。

 可逆图形(例如Necker立方体以及一只白色花瓶夹在两幅黑色面孔之间的图形)几个世纪以来一直被视为稀奇古怪的东西1838年、Charles Wheaistone首次报导了一种更加奇异的现象．称为双目竞争(binocular rivalry)。当人们通过体视镜观看不能相容的图案时(例如一只眼看到水平的条纹另一只眼却看到垂直的条纹)。大多数人看到的并不是两种图案混在一起的情景相反他们宣称一会儿看到左边的图案，一会儿看到右边的图案、每隔几秒轮流一次。Pertigrew说“每隔几秒钟大脑的某个东西便‘滴答’转换一次。但是这个开关究竟在哪里呢?”答案仍然不得而知。

 多年来科学家们一直认为，连接到每只眼上的神经元在争夺控制权。但是这一理论从未解释为什么即使在一只眼闭着时仍会发生可逆幻觉的现象。上世纪90年代后期对猴子的研究发现、只有较高级的认识区域(即大脑中处理横式而不是处理原始感觉信息的部位)才会始终与猴子感觉上的变化同步触发，这一发现支持了一项新的理论：大脑形成对某一场景的几种互相冲突的表示，而这些表示则通过某种竞争来使自己获得注意并被知觉到。

 澳大利亚昆士兰大学的神经生物学家Pertrew．提出了一种不同的理论：在双目竞争中互相争斗的不仅是神经元簇、而且还有大脑皮层的左右两个半球。为了检验这一大胆的假设Pemzrew、Steven M.Miller及其同事们测量了受试者对于Necker立方体或体视镜的一条纹影像的每一种可能感觉保持了多长时间他们的方案是通过欺骗一个球来观察这种刺激将会对受试者看见什么样的东西产生何种影响。

 有几种方法可以实现这一目标。冰冷的水滴人一只耳朵的耳鼓上后会引起眩晕，并使眼睛茫然地偏斜。但是．在眩晕过去后，与灌了冰水的那只耳朵相对一侧上的脑半球实际上会兴奋起来，忙碌地活动着。相反用高度聚焦的，强度为1特斯拉的磁场短暂地照射大脑一例的顶叶，将会使该半球的大部分神经元活动中断。

 还有笑也可以起到这种作用。没有人完全确切地了解大笑一场对脑有什么样的作用。但是长时间的笑可能引起虚弱、协调混乱、呼吸困难，甚至引起令人难堪的流尿。有些患有猝倒症(一种嗜眠病)的人，在大笑一场之后有时会半身瘫痪或全身瘫痪好几分钟。这些类似疾病发作的效果向Pettigrew提示．人的发笑有可能触及了连接左右两个半球的神经元回路。

 加的夫生物科学学院的Frank Sengpiel在不久前的一篇述评中写道，这些结果“令人震惊”。虽然每位受试者都显示出某种不同的倾向(例如一部分受试者看到条纹的时间比看到条纹的时间长，而其它受试者则相反)．但大多数受试者在他们的左半球受到冰水刺激后，这种倾向都会出现统计上的显著变化。而灌了满耳朵温水的对照组受试者则未出现这种变化类似地，用磁脉冲照射左半球使7位受试者中5位的感知过程被中断、实际上支配了他们看到的究竟是条纹还足条纹。

 在所有20位受试者中，大笑一场或者是完全消除了双目竞争现象(这样受试者看到的就是一幅既有条纹又有条纹的十字交叉图案)、或者是显著减弱了受试者倾向于看到其中一种图案的天然趋势、而这种作用的持续时间可长达半小时。这些结果看来是支持了——尽管并不是证明了——Pettigrew的理论：当大脑面对互相冲突或模棱两可的图景时，左半球作出一种解释，右半球作出另一种解释，而一个“半球间开关”则在两者间回旋他推测，发笑会使这个开关迅速短路或翻转这样我们就同时看到两种解释。Pettigrew说、发笑使大脑重新平衡．实际上创造了一种新的精神状态。

 患有双极疾病的Pertigrew发现、他自已的大脑完成条纹和条纹之间的转换所花的时间比正常人长10倍；而对他的那些双极病患者所进行的研究也证实了这一异常结果。澳大利亚正在加快进行一项临床试验，以确定这项发现是否可以为狂躁一抑郁症提供第一种简单的物理诊断方法。与此同时，佛罗里达大学的KeithD．Whire发现，精神分裂症患者呈现明显异常的双目竞争。White告诫说，“现在来说这一现象是否可能成为一种诊断手段实在是为时太早，但是我不知这是否并非唯一的一种我们可以在精神分裂症中探查到的知觉上的差异。

 开怀大笑一场可能使可逆图案幻觉(例如Salvador Dali的这幅油画中伏尔泰半身雕塑像的消失)发生短路。