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原文。译者,行空天牛。工科男人,立志做个杂家,现居古都南京;热爱人民,热爱生活,团结友爱,乐于助人;嗜睡爱玩有点闷骚,爱看美丽的文字和美丽的女子;觉得自己时而像个科研分子,时而像个文艺青年,时而像个流氓,正因参差多态乃幸福本源。

想象一下你正躺在浴缸里并把你的脚趾头伸出水面,一滴水慢慢地从水龙头下探出了头,你看着它慢慢变大,然后落在你的大脚趾上。哦,不好,这滴水是沸热的还是冰冷的呢?这很难说清。

你刚刚所经历的是一种触觉型错觉,很多心理学家都对此抱有越来越大的研究兴趣。在过去的200年间,这些人已经通过研究视觉型和听觉型错觉来揭示感觉系统的内在运行机理。现在他们开始在触觉上做功课了。

“触觉型错觉是非常有意思的”,法国巴黎第六大学一位电气工程师兼触觉研究学者文森特•海达德如是说,“很多人一说起感知就只想到视觉,而实际上它不仅仅如此,你的身体可以感知多种不同的感觉。”

一些触觉型错觉在很久之前就已经被人们所了解,其中之一还是以亚里斯多德命名的,但是总的来说它们比视觉型错觉难以被发现和验证。“光学效果很容易被探测到,你可以用一张纸来研究视觉或者通过一台放映机来探寻基本的原理”,海达德说,“而研究触觉型作用却不会如此简单。”

尽管如此,研究者们已经开始逐步提出新的方法来探寻触觉,触觉型错觉的研究正处于一个黄金时代。牛津大学实验心理学家查尔斯•思朋斯说道:“由于可以更加简单地控制和施加触觉刺激,最近几年触觉型错觉的研究呈喷涌之势。”随之而来的结果是,近些年来我们看到了众多关于触觉型错觉的发现,它们和视觉型错觉一样令人难以置信。

这种强烈研究兴趣的另外一个原因是来自消费层面,人们试着在电话和其他消费产品上加上触觉界面。这种应用已经在某些范围内得以实现。当你将你的手机调成振动状态或者用一个振动手柄玩视频游戏,你就正在享用触觉科技。而这个计划是要超越这些基础的应用,例如,加上触摸界面就可以让你不用将手机掏出口袋就可以感觉到是谁在给你打电话了,或者是一个你可以通过触摸来搜索音乐的MP3播放器。同样设计触摸界面可以使盲人更加方便地获取信息。

据海达德所说,要开发触摸产品你必须要理解触觉型错觉。一方面,如果你想通过触摸来传递信息,你要了解这个系统的局限性。另外,通过运用触觉型错觉来让触摸产品更加有效也是有可能的。“通过触摸屏或者振动装置可以传递多少触觉信息是很值得研究的问题,”思朋斯说,“其中一种方法是研究触觉型错觉。”

触觉型错觉常常比视觉型错觉更难被体验到,但是多一点用心和坚持,只用一些普通的家居用品,还是会有很多触觉型错觉会被体验到的。(《大脑研究公报》,75卷,742页)“如果你把感觉集于一隅,它将会变得很有趣”,海达德说,“这里有更多的东西需要被发现。”

1、亚里斯多德错觉(Aristotle illusion)

亚里斯多德错觉是最古老的触觉型错觉之一,它很容易被发觉。将你一只手的两个相邻手指交叉,然后去夹一个小的球形物体,比如说晒干的豌豆,你会觉得自己触到了两粒豌豆。如果你夹的是鼻子你会觉得自己有两个鼻子。

这是“知觉分离”的一个例子。之所以会有这样的错觉,是因为大脑没有把你已经将两根手指交叉这一事实考虑进去。实际上触碰到豌豆或者是鼻子的是这两根手指的外侧,而这种情况一般很少发生,所以你的大脑将之视为两个分离的物体。

亚里斯多德错觉的一种变化形式是这样的。将你一只手的两根相邻手指交叉,并闭上眼睛,再用这两根手指的指尖同时触碰两个不同的物体,比如一块蓝丁胶和一颗干豌豆。这个过程中你将需要有人指引你把手指移到物体上面,而且这种错觉并不是总会奏效,但如果幸运的话你会感觉到这两个物体的位置与他们的实际位置正好相反。这是因为大脑又一次“忽略”了你的手指是交叉的这一事实。

同样还有相反的亚里斯多德错觉:用你的交叉的双指去触碰房间墙角或者盒子内部的一个角落,这时,因为墙面是和你的指尖内侧相接触的你所感觉到的只是一面墙,而非两面,有些人甚至会觉得是三面。

通过下面的动作可以得到类似的效果。将你的双手手掌朝下放于身前并闭上双眼;让一个人一次轻轻拍打你的两只手的手背各一次,并且两次拍打的时间间隔要尽可能地小;然后睁开眼睛并挥手示意那只被首先拍打到的手。这样做你每次都可以做出正确判断。现在请你试着将两臂交叉再来一次。如果两次拍打间隔非常短(大约小于300毫秒)的话,你就会经常出错了。

这无疑是与大脑考虑到双手的交叉而错误地认识了身体部位的位置有关系,但这并不能完全解释即使在双手交叉情况下只拍打一次还是很容易被正确判断的。神经科学家认为这是因为大脑在试着迅速地同时做太多的事情:重新识别身体各部位的位置,还要判断两次拍打的顺序。后者有时会干扰前者并导致了它的失败。(《自然神经科学家》,14卷,759页)

令人惊讶的是,通过棍子也可以使这种错觉奏效。两只手各握一个木匙并放于身前,两只手臂平行,然后让别人快速连续地敲打两个木匙的尾端。同样,你自然会知道哪个勺子是先被拍打的。但是将两个勺子交叉(而不是将手臂交叉)再来做这个试验,你就会出错了。甚至更搞怪一点,如果你将双臂和两个勺子都交叉起来,那么两个交叉相互抵消,至于哪个勺子是先被敲打的又变得明显起来。(《神经心理学杂志》,93卷,2856页)

去年,宾州费城儿童医院的Marc Egeth公布了另外一种直觉分离型错觉。伸出并卷起你的舌头(并不是每个人都可以做到的),然后将一根手指在它的上部和底部滑动,你就会感觉到你的手指好像在触摸舌头上没有知觉的部分,并且会认为手指在触碰舌头实际位置的反面。同样地,这是由于考虑到不熟悉的舌头位置而错误地重新识别身体部位引起的。

另外一个简单的触觉型错觉是基于对距离感的混淆。拿出一根回形针,将它拧直,然后再将它弯曲以使得两端大约有1厘米的距离,那么现在请闭上眼睛将它从你的中指指尖经由手背和手腕移到手臂上。随着你将回形针的两端从触觉敏感度高的地方——你的指尖——移至低敏感的地方,你会觉得回形针的两端变得越来越近了,甚至会觉得只有一端与你的皮肤相接触。这是因为你的前臂不能像你的指尖那么有效地去辨识细小的结构。

2、知觉竞争(Perceptual rivalry)

一种新近被发现的触觉型错觉叫做“触觉竞争”(tactile rivalry),这是一种更广义的触觉型错觉。

知觉竞争的最好例子就是Necker立方体,它是一种由简单的直线勾画出来的三维立方体,你可以认为它是从稍微高一点的地方看过去或者从稍微低一点的地方看过去所呈现的样子(请见下图)。盯着这个Necker立方体,这两种不同的样式就会很自然地在你的意识中互相变换。这就是视觉竞争,它可以允许你的大脑对模糊的输入做出感应:当大脑不知道你在看什么的时候就会试着做出一种可能的解释,再转换到另一种解释。

通过视觉竞争来研究视觉已经有200多年历史了,但直到如今才发现其他种感觉也有类似的竞争现象。2006年,法国研究人员发现了听觉竞争,一种电子音可以被听成两种不同的声音。(你可以在www.tinyurl.com/amaqux听到)

现在,一种触觉上等价的知觉竞争也已经被发现了。它和Necker立方体在触觉上没有什么等价性,但是二者涉及一种相似的错觉,即视觉表观运动。

试想一下四个圆点被安排在一个正方形中,以相互对角而分为两组,两组圆点交替闪烁。(见www.tinyurl.com/659xcf)这就会产生认为这是两个圆点在分别上下运动或者左右运动的错觉,或者可能是沿着正方形四个角做旋转运动。和Necker立方体一样,如果你长时间盯着它,这几种运动就会很自然地从一种形式跳变成另一种形式。

麻省理工学院麦戈文脑研究所由克里斯多夫•摩尔领衔的团队最近发现了类似的触觉体验。他们采用一种触觉刺激物,它可以释放一种类似4个闪光圆点的触觉感在志愿者的指尖上。很明显,志愿者们感觉到这些点在垂直或者水平运动,大约一分钟左右他们的这两种感觉就会很自然地切换。触觉也是一样的,如果大脑不能确定所感觉的内容,就会避免仅仅做出一种或者另一种可能的解释。(《当代生物学》,18卷,1050页)

3、狡猾的盒子(Boxing clever)

你可以试试这个,有两个不同大小的纸盒子,里面各放进一块砖。验证它们确实重量相等,然后让人提起它们并告知哪一个盒子更重。绝大多数的人都会说那个小的更重,并且在他们看了盒子内部并几次试提之后仍然会坚持这样的判断,尽管事实上并非如此。

这种“大小——重量错觉”是非常强烈的,以至于在那个小盒子稍微轻一点的情况下也经常奏效。(《神经生理学杂志》,95卷,887页)甚至在将两个相同的盒子分别贴上“重”和“轻”的标签之情况下也同样可以使这个阴谋得逞。

产生这些错觉的确切原因至今仍然是个谜。即使在刚开始的时候人们会使更大的力气来提大的盒子,但在随后的尝试中,还是会在不经意间使用同样的力来提起它们。尽管人们的身体会很明显地“知道”两个盒子一样重,可人们的意识却总认为小盒子更重一点。

去年,加拿大皇后大学的J•兰德尔•弗拉纳根提出我们是可以消除大小——重量错觉的,这使得这个问题变得更加复杂。他让志愿者们花上几天的时间来提变得更轻的大盒子。到最后他发现他们的大小--重量错觉刚好反过来了,他们一致认为那个大一点的物体更重了,尽管事实上它们还是一样重的。(《现代生物学》,18卷,1742页)这很好地证明了错觉出自对世界所获得的经验,即通常情况下相同种类的物体,个头较大的比较重。

4、我的手指感觉它(I feel it in my fingers)

手指尖是人体最敏感的部位之一,而且正因为如此,它们也是容易产生错觉的部位。拿出一把普通的梳子和一只铅笔,将你的食指放在一排梳子齿的顶端,然后将铅笔沿着梳齿前后滑动,尽管梳齿由一边向另一边波浪形地运动,而你的手指感觉到的却是一个跳跃的物体在梳子上做上下运动。

据Hayward解释,这是由于所不熟悉的梳齿运动与通常情况下将手指放在一种跳动的物体上移动所引起的手指表面皮肤的触觉感应变化是类似的,因此大脑就做出了这样的解释。

另外一种愚弄你的手指尖的方法是像下图中所示,将一张利贴便条纸剪开然后再将它们贴在一张卡片的背面。现在闭上你的眼睛,将你的指尖在中间细条处移动。你或许会感觉到边界是凸起的或是凹陷的,尽管即时贴重新粘合的两半是高度平齐的。这个错觉基于这样一个事实,你的手指在不粘的地方会更加自由地滑动,以至于皮肤的感觉就好似在凸起或凹陷处移动一样。

舌头也是非常敏感的,可以用类似的方式来“愚弄”它。拿出一把叉子并试着将舌尖抵住在叉齿之间,你会感觉到中间的两个齿变得弯曲了。这是由于舌头表面以一种通常不会发生的方式变化,因此你的大脑认为是叉子弯曲了,而不是你的舌头。

5、变化麻痹(Change numbness)

变化盲视(change blindness)是最显著的视觉型错觉之一,它是对显而易见东西的完全错误的感觉。给人们展示两幅相同的的画面,但它们之间有一处不同的地方(例如其中一幅中的飞机有引擎,而另一幅没有),并穿插以一个简短的空白画面。人们几乎都将察觉不到两者的区别。(见www.tinyurl.com/2f8p2a)我们也非常不善于察觉静态画面中渐进而明显的变化,比如一幢壮丽的大楼会从一幅都市风景中被慢慢隐去。(见www.tinyurl.com/aen625)

变化盲视的发生是因为你必须集中注意力去发现变化,而这简短的空白画面就起到了面具的作用使得变化不在你注意的范围内。因为渐近的变化不能吸引你的注意力,它们当然可以被完全地忽视掉了。

除非亲自去试验,否则变化盲视很难被人相信;而最近被发现的触觉上相似的错觉——变化麻痹(change numbness)——将更难被相信。要想验证它,则需要特殊的设备,但正如Hayward所说,这将“让试验者感到非常震惊”。

2006年,牛津大学的查尔斯•思朋斯和他的同事召集了一组志愿者,将七个可震动的共鸣器带在他们的身体上,广泛分布在身体的不同位置(见下图)。然后他们使其中的2-3个共鸣器震动200毫秒,紧接着让所有七个共鸣器同时立即震动以作掩饰,然后再震动其中的2-3个,不时再变换一下其中一个震动刺激的位置。大约有30%的志愿者感觉不到这一变化。

6、运动后效(Motion after-effects)

另外一种典型的视觉型错觉是瀑布错觉,它依赖于一种叫做运动后效的现象。在盯着瀑布一段时间以后(或者类似的运动甚至是静止的物体,比如旋转的陀螺),随后你所看到的物体都在以相反的方向运动。如果这时候你看着你的手背的话,将会觉得非常怪异。(见www.tinyurl.com/kb5de

这是由于感知这种运动的视觉神经会变疲劳。而当你看其他东西的时候,这些视觉神经的感应就会出错,而你的大脑会将此解释为反方向的运动。

2000年,加拿大英属哥伦比亚大学的查尔斯•盾提出了一种类似的听觉型错觉。据他发现,在多次重复地听到一个向右移动的声音源之后,一个同样的固定音源就会被听成是在向左移动的。(《感知学与精神物理学》,62卷,1099页)

当然,这里还有一种触觉版的。东京大学的一个团体设计出了一种手指刺激器,它可以重复地产生一组三个简短的蜂鸣。第一次发生在指尖附近,随后的嗡鸣朝着第一个关节的位置向下移动。当改变以任意顺序(比如中间的蜂鸣器先动作,两边的随后)重新试验的时候,主人感受到的却是向上的移动。

当你习惯于感觉一个物体的某一种形状然后再去触摸另一种形状的物体的时候,这种触觉后效也会发生。你可以这样来试验一下。试着抓着一个篮球或者摁着一个大口浅底的沙拉碗,持续大约20秒钟时间,然后如果你将手放在一个平面上,你将会感觉到一个向相反方向弯曲的曲面。

7、羊皮纸一样的皮肤(Parchment skin)

如果你手边正好有一块黑板和一些耳塞的话,试试这个吧。在黑板上写点什么,然后再擦掉它,再带上耳塞(或者最好是消噪耳机)重新在黑板上写。当你听不见了粉笔摩擦黑板的声音,会感觉到这块黑板变得平滑了很多,尽管黑板和粉笔都还是先前同样的那个。

这是“模式交相感应”(cross-modal interaction)的一个例证。你的感觉是受你的听觉强烈影响着。另外一个例证是这样的:在拍打某个人皮肤一下的同时播放2-3声短间隔的电子哔哔声,他们会觉得被拍打了2-3次。

其他的感应部位也会由交相感应而产生错觉,最著名的一个是McGurk效应。当你听着一组相同的音节,比如“ba ba ba ba”,在某个地方发出,而同时看着某个人做出“ba da la va”的口型,你会觉得声音不是从它原本发出的那个地方传来的。(见www.tinyurl.com/ yprld7)视听交互感应也以其他的方式运作着。如果你在电脑上给某个人播放一次屏闪并伴随着两次哔哔声,他们通常会说看见了两次屏闪。(见www.tinyurl.com/yoo5qe

近年来,心理学者发现听觉和触觉之间的模式交相感应尤其明显,这可能是由于这两种感觉感知的都是机械能。(《行为脑研究》,196卷,145页)最新的一种是由芬兰赫尔辛基理工大学的Veikko Jousmäki提出的羊皮纸皮肤错觉。

他给一个麦克风做了手脚并让志愿者们在这个麦克风旁摩擦手掌,同时用耳机让他们听到“自己搓手的声音”。如果他只强调其中的高频率的声音,人们会觉得他们的手很干滑,就像羊皮纸一样。如果阻尼掉高频声音就会使他们觉得自己的手变得粗糙和潮湿。如果你在家里没办法过滤掉不同频率的声音,可以试着这搓手的时候带上耳塞,你会觉得手变得更平滑一点。(《现代生物学》,8卷R190页)

2005年,牛津大学的查尔斯•思朋斯公布了类似的现象:人们所感觉到的薯片的脆度是由嚼它的时候发出的声音决定的。如果把咬碎薯片的声音衰减或者屏蔽掉其中的高频部分,人们会觉得薯片变得疲了。你可以拿着一包薯片和一些耳塞来验证这一错觉。(《感知研究杂志》,19卷,347页)思朋斯还用发泡的水和电动牙刷发现了同样的规律。将麦克风放在一杯发泡的水前面,然后调大音量或者放大其高频声音,你会觉得这水就好像在你的舌头上嘶嘶作响。同样,通过降低电动牙刷的高频声音可以使人感觉它更加光滑一点。(《牙齿研究杂志》,82卷,929页)

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37 Responses to “[小红猪]那捉摸不定的感觉”

  1. 想当初认识八爪的过程……就是在他的教唆下,为了玩那个亚里斯多德,毁了我一块好橡皮——全咬成小橡皮球搓着使了。

    • 行空天牛。说道:

      还好你用的是橡皮,我翻译的时候着实把自己的鼻子给折腾了。。

      • 兰心宝宝说道:

        咋折腾呀,我把鼻子都折腾红了,咋还感觉不对呢

        • 我真的感觉鼻子那里有幻象的……

          • 八爪鱼说道:

            有个大鼻子真好啊。作实验都比别人占便宜。

        • 八爪鱼说道:

          文中提到的两根手指最好是同一只手相邻的两根手指。
          最容易产生效果的是小指和无名指,然后是无名指和中指,然后是中指和食指,最不敏感的是食指和大拇指。
          我也尝试过无名指和食指,也挺敏感的,就是憋得不舒服。
          至于为什么小指和无名指配合最敏感,我也不知道为什么。实际上,从理论上说,小指的外侧是尺神经支配,无名指的内侧是正中神经支配,两个区域分属不同神经,这种错觉应该弱于同一根神经支配的手指。还需要这个专业的给出深入的解释。

          • Fujia说道:

            八爪我跟你说过我做过你的那个实验,就是这个查尔斯•思朋斯的实验室里人家教我的,用的也是无名指和中指。

          • 八爪鱼说道:

            fujia你中间这个大黑点是怎么打出来的?

          • 谁告诉你我有个大鼻子你才大鼻子!

      • BillLiv说道:

        不会吧,你还真用相邻的两个手指交叉去捏鼻子,告诉你,我也试过,但感觉只有一个鼻子,并没有产生错觉!

    • 四月说道:

      这很有趣也,小时侯我就发现了交叉手指的错觉还有用舌头舔叉子并试着解释为"因为身体感觉不到自己位置的变化"....

    • Fujia说道:

      八爪当时跟我们阐述这个实验时,我光顾着八卦八爪的胖手来着。。。

  2. 给出的解释都不错。

  3. 杨友三说道:

    有趣的内容!
    先标记一下,有空再来看。

  4. 木遥说道:

    建议把文中的链接都换成可点击的。。。

  5. Jelly说道:

    似乎很有意思

  6. ant说道:

    松鼠会传播科学的思维、方法和过程比传播知识更重要,建议翻译这篇文章:
    How the Scientific Method Works
    http://science.howstuffworks.com/scientific-method.htm

  7. 不灭的火鹤说道:

    看手背那个,你看完那个图像,再来看这里的文字
    会有一种明显的水波纹的效果哦

  8. specter说道:

    链接的处理有问题……是不是发布的时候没有http前缀的就处理成站内链接了

  9. MrUrsa说道:

    最后一个例子是不是拿到了搞笑诺贝尔啊?

  10. Fujia说道:

    这不就是八爪的亚里斯多德嘛~~~

  11. Sundae说道:

    神奇的说……

  12. BillLiv说道:

    感觉这东西,有时候真的是让人不知道为何物,经常有莫名其妙的感觉产生,但却不知道它是怎样产生的!

  13. Metaverse说道:

    同样重的东西,我老觉得体积大的小的重,大概是因为大块的东西(比如CRT的箱子)的更难拿。。。

  14. [...] 那捉摸不定的感觉 东方麦当劳 创世第二季 看看这些大个的尺寸 [...]

  15. yxy514说道:

    看到抓篮球以验证运动后效时,我意识到自己抓着鼠标很久了,于是顺势附到桌面上,似乎的确觉得桌面内凹了一点,这也可能是心理作用导致的

  16. [...] 原文,译者:行空天牛。他的另一篇译作见此。 我们该如何战胜甲型H1N1流感? [...]

  17. [...] 那捉摸不定的感觉 2009年5月31日 阅读评论 发表评论 0顶一下https://songshuhui.net/archives/13888.html [...]

  18. [...] 看了半天文字,我们来玩玩《那些琢磨不定的感觉》吧,看你的身体能骗你几次。译者“行空天牛。”,工科男人,立志做个杂家;热爱人民,热爱生活,团结友爱,乐于助人;嗜睡爱玩有点闷骚,爱看美丽的文字和美丽的女子;觉得自己时而像个科研分子,时而像个文艺青年,时而像个流氓,正因参差多态乃幸福本源。 [...]

  19. 匿名说道:

    ע:Ŀǰð

  20. [...] 看了半天文字,我们来玩玩《那些琢磨不定的感觉》吧,看你的身体能骗你几次。译者“行空天牛。”,工科男人,立志做个杂家;热爱人民,热爱生活,团结友爱,乐于助人;嗜睡爱玩有点闷骚,爱看美丽的文字和美丽的女子;觉得自己时而像个科研分子,时而像个文艺青年,时而像个流氓,正因参差多态乃幸福本源。 [...]

  21. renard说道:

    嘿嘿,桔子桔子,可怕的科学里专门提到了鼻子这个实验~

  22. [...] 译者:行空天牛。他的其他译作在这里,那里。 [...]

  23. Yuyu说道:

    挺有意思的呢~~~

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