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心智探奇：人类心智的起源与进化 [:1701549386]
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心智探奇：人类心智的起源与进化 第二部分 心智的4大能力
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心智探奇：人类心智的起源与进化 [:1701549387]
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04 心智能力1：视觉感知
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视觉感知是心智的重要能力之一。视觉就是用心语对外界景象进行描述的过程。自然选择的工程设计智慧，让我们的双眼在大脑中形成立体视觉。尽管三维的物体在视网膜上呈现为二维图像，但借助于运动、形状和阴影等线索，我们可以构建对现实世界的三维立体表征。
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心智探奇：人类心智的起源与进化 过去的数十年流行过呼啦圈、黑光海报、民用波段收音机和魔方。20世纪90年代风靡的是立体图，我们也称之为电眼、深度视觉和超级立体图。这些是计算机产生的弯曲线，当对眼看或离远些凝视它时，人会形成一种生动的幻觉，看到三维、鲜明的物体栩栩如生地悬浮在空中。这个时尚至今已经流行多年，从明信片到网页，立体图都随处可见。它们已经成为讽喻漫画、《金发女郎》（Blondie）漫画和类似《宋飞正传》（Seinfeld）和《艾伦》（Ellen）等情景喜剧的特色之一。在一段情节中，喜剧演员艾伦·德詹尼丝（Ellen DeGeneres）加入了一个读书俱乐部，俱乐部选择了一本立体图书作为一周读物。她因为自己看不到幻象而颇感羞愧，所以花了一晚上训练自己，结果没有成功。绝望中，她参加了一个为那些“看”不到立体图的人组织的辅助小组。
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心理学家克里斯托弗·泰勒（Christopher Tyler）无意中在双眼视觉的研究中创造了视觉幻象，但人们其实早就对视觉幻象充满了好奇。简单幻象做起来很容易，燕麦片盒子中的图片、玉米花核桃饼的小奖品、儿童博物馆，还有心理学课程中早就有这类图像：平行线看上去似乎是趋同一致的不等直线。视觉幻象的令人着迷之处显而易见。“你打算相信谁，是我还是你自己的眼睛？”格劳乔·马克斯（Groucho Marx）对玛格丽特·杜蒙（Margaret Dumont）这样说，马克斯所质疑的正是我们对所见即所知抱持的坚定信念。类似的说法还有：我看到他们才召唤他们；眼见为实；我们有一个目击证人；我亲眼看到它的。但如果一种异常的展示能令我们看到原本不在那儿的东西，我们怎么能在其他时候相信自己的眼睛呢？
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幻象不仅仅是好奇心；幻象还确立了几个世纪西方思想发展的进程。在过去和哲学本身一样有悠久历史的怀疑论就不断把将各种幻象摆到我们眼前，想借此质疑我们能够理解任何事物的能力：水中的桨好像是弯的；从远处望，圆塔似乎是平的；冰冷的手指感觉温水是烫的，而温暖的手指感觉温水是冷的。许多启蒙时期的伟大思想，其被创造的动机，都是为了要让我们得以由怀疑论者推得的沮丧结论当中逃脱出来。我们可以用信仰来获取知识，我们可以用科学来获取知识，我们可以用理性来获取知识，我们可以获取知识，我思故我在。
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知觉科学家们的看法没那么严肃。视觉或许不总是很管用，但我们应当惊讶于它还算管用。绝大多数时间，我们并没有撞到墙上，咬到塑料水果或是认不出自己的母亲。机器人难题显示，做到上述事情绝非易事。中世纪的哲学家们认为，物体随性地向四处喷溅一些它们自己的微小复制品，然后眼睛捕获了一些图像，就直接得出了它们形状的结论，但这是错误的。我们可以想象，一个科幻生物可以用卡钳抱住一个物体，用探针和量尺来探测它，制作橡胶模具，钻取核心样本，剪断一小片来做活组织检查，但真实的生物体没有这些奢侈的设施。当它们用视觉来理解这个世界时，它们需要利用从物体反射回来的闪烁光线，这些光线在每个视网膜上投映为跃动荡漾、条纹状的二维万花筒。大脑设法对这些移动的拼贴画进行分析，并对这个物体得出极其准确的感觉。
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这个准确性确实令人印象深刻，因为大脑基本上解决了一个不可解决的问题。回忆一下第1章中提到的逆向光学，根据一个物体的映像来推断它的形状和构造是一个“不该提出的问题”，如前所述，这是一个没有唯一解的问题。视网膜上的椭圆形状可以是从正面看的一个椭圆或是斜着看的一个圆。一片灰可以是阴影中的一个雪球或是阳光下的一块煤。拜进化所赐，视觉能够借由加入特定前提的方式，将这种“不该提出的问题”拆解成若干可以解决的子问题：这些前提都是根据我们这个世界所表现出的平均状态而提出的假设。例如，我将解释人类视觉系统如何“推测”物质是有内聚性的，表面是颜色一致的，以及物体不会胡乱排列。当今的世界与我们祖先的世界大体相似时，我们看到的世界就是它的本来面目。当我们到了一个违背假设条件的异常世界时——由于一系列不幸的巧合或者因为一个别有用心的心理学家虚构了这个违背假设的世界——我们就形成了错觉。这就是为什么心理学家这么痴迷于研究幻象的原因。他们揭开了自然选择所设定假设的面纱，使我们能够解决无法解决的问题，而且许多时候还能知其所以然。
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一直以来，知觉是心理学众多分支当中唯一始终采取适应性观点的领域，它将其任务视为反向工程。视觉系统存在的目的不是用漂亮的形状和色彩来娱乐我们；它的精心设计是为了传达世界中真实形状和材料的感觉。这种选择性优势显而易见：动物知道食物、捕食者和悬崖在哪里，它们能够将食物送到自己的肚子里，使自己远离其他动物的威胁，并且站在悬崖顶端安全的一侧。
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对视觉问题最宏大的设想来自已故的人工智能研究者戴维·马尔（David Marr）。马尔率先将视觉描述为通过增加有关世界的假设来解决“不该提出的问题”，他也是一位心智计算理论的有力捍卫者。马尔还给出了视觉作用最清晰的陈述。他说，“视觉是一种根据外部世界的图景产生一种描述的过程，这种描述有利于观察者，并且不会与无关信息混为一谈”。
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将视觉的目的理解为一种“描述”似乎有些奇怪。毕竟我们不是边走边念叨着我们所看到的一切。但马尔指的不是用语言当众讲出的描述，而是用心语进行内部抽象描述。看到世界意味着什么？我们当然可以用言语描述，但我们也能在主观上或心理上处理它、操控它，或者把它放到记忆深处以备将来使用。所有这些技能都有赖于将世界构建为真实的事物，而非视网膜上的迷幻影像。我们将书称为“长方形”，而非“梯形”，尽管它在视网膜上投映出的是一个梯形。我们在取书时，我们会把手握成长方形的形状（而非梯形）。我们建造长方形（而非梯形）的书架来放书，而且我们推断出，把书塞进破沙发下方的长方形空间，就能将沙发支撑起来。心智的某个地方一定有个专为“长方形”设置的心理符号，它由视觉传递而且立刻可由心智的言语和非言语部分获得。那个心理符号和捕捉物体间空间关系的心理命题（“书面朝下平放在门附近的书架上”），就是马尔用心智计算来解释视觉“描述”的例子。
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如果视觉没有传送描述，那每一种心理功能——语言、行走、抓握、计划和想象——就都需要利用自己的程序来推导出视网膜上的梯形就是现实世界中的长方形。这样的话，将一个歪斜的长方形称为“长方形”的人或许还需要学习怎样把它当作一个长方形来拿着，学习怎样推测它是否适合于长方形的空间等。这好像不大可能。当视觉根据视网膜上的物体映像模式推导出物体的形状时，心智的所有部分都能够利用这种发现。尽管视觉系统的一些部分将信息调到运动控制回路，那里要对移动目标迅速反应，但系统整体并不针对任何一种行为。视觉创造了对世界的描述或表征，并将其铭刻于大脑的公告板之上，供所有心智模块读取。这种描述或表征的方式是以实物和三维坐标而非视网膜图像为基础的。
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本章探讨了视觉如何将视网膜描述转化为心理描述。我们讨论的内容不仅包括光的斑点，还包括物体概念，此外还涉及所谓的心理意象，即一种看与思考的相互作用。这些过程都会对我们心智的所有层面产生影响。我们是灵长目动物——高度视觉化的生物——我们还具备了围绕这种出众的感觉演化出来的心智。
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心智探奇：人类心智的起源与进化 [:1701549388]
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立体视觉
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我们从立体图开始谈起吧。它们是怎么回事，为什么它们对有些人就不起作用呢？尽管有那么多张贴画、书和拼图游戏，我还没见过谁试图将其中的原理向数百万名好奇的消费者解释。理解立体图不仅是掌握知觉工作原理的良好方式，而且还是满足心智好奇的一种方法。立体图还是自然选择杰出设计的又一个例子，只不过这一次是发生在我们自己的大脑里。
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立体图利用了不止一个关于如何戏弄眼睛的发现，而是利用了四个。首先，说起来奇怪，是图片本身戏弄了我们。摄影图片、绘画、电视还有电影把我们折腾得不胜厌烦，以至于都忘了它们本是一种有益的错觉。墨迹或闪烁的磷光点能让我们笑、让我们哭甚至唤起我们的性欲。人类制作图片的历史至少已有3万年，与某些社会科学的民间传说恰恰相反，将图片看作一种描述的能力是人类共通的。心理学家保罗·埃克曼（Paul Ekman）引发了一场人类学的狂热，他证明了与世隔绝的新几内亚高地人能够辨认出照片中加州大学学生的面部表情。情绪像其他任何事情一样，被认为是与文化相关的。而一个更基本的发现则被淹没在喧嚣中：新几内亚高地人是在看照片上的内容而不是把它们当作斑驳的灰纸。
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图片利用了反射，这是一个令知觉成为难题的光学法则。当从平面反射的一个光子（光能的单位）沿着一条线收缩透过瞳孔，刺激眼球内曲面上的光感受器（杆状体和锥状体）时，视觉就产生了。感受器将神经符号上传到大脑，大脑的首要任务就是弄清楚光子来自何处。然而，界定光子路径的光线一直延伸到无穷，大脑所知的全部仅仅是那个光源就在光射线上的某一处。大脑所能判断的，它或许是在一厘米远，一公里远，或者是许多光年那么远；关于第三维的信息，也就是光源到眼睛的距离，已经在投射的过程中遗失了。这种对物体距离上的不确定性，还会在上百个光感受器之间以排列组合的方式暴增——其中每一个感受器都无法刺激它的光源距离做出精准的预测。因此，任何视网膜图像都可能是由世界上无限多种三维平面的组合排列而产生的。
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当然，我们并没有感知到无限的可能性；我们只确定一个，且通常是接近于正确的那个。这就是幻象产生的开端。如果布置一些物体，使其投映在视网膜上的图像与大脑的偏好中所识别物体的图像相同，而大脑就没有办法分辨出它们的差异。一个简单的例子是维多利亚时代的一项发明——通过房门窥视孔看到的是一个装饰豪华的房间，然而当门打开时，却发现房间里空空如也，原来那个豪华房间是钉在房门窥视孔上的一个玩具屋。
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开始是画家，后来成为心理学家的埃德尔伯特·阿米斯（Adelbert Ames, Jr.），在其职业生涯的开创时建造了一个更为奇特的幻觉之屋。在一个这样的屋子中，满屋杂乱无章的线上悬挂着一些杆和板。但如果从外面通过墙上一个窥视孔看这个房间，这些杆和板连接起来投映为一把厨房椅子的映像。在另一个房间中，后墙从左到右逐渐倾斜，但它的角度非常古怪，使得左边低得可以抵消它在视角上的扩展，而右边高得足以抵消它在视角上的收缩。通过对面的窥视孔，这面墙投映出的是一个长方形。视觉系统不喜欢巧合：它推测一幅规则的图像来源于一些真的、规则的东西，而不是由一个不规则形状的偶然调整而产生的效果。阿米斯确实校准了一个不规则的形状才得出一幅规则的图像，他还用歪曲的窗户和地板砖来强化他狡猾的把戏产生的效果。当一个小孩站在近角而她妈妈站在远角时，这个孩子在视网膜上投映出更大的图像（见图4-1）。大脑在评估大小时也将深度考虑在内；这就是为什么日常生活中近处学步的孩子看上去并不会比远处的父母更大的原因。而现在，观察者的深度感成了它不喜欢巧合的牺牲品。墙上的每一寸地方都似乎有着相同的距离，因此解释视网膜上的物体图像就根据表面的情况，故而小孩看上去就比妈妈高得多。当她们沿着那堵后墙交换位置后，小孩就缩成了哈巴狗的大小，而妈妈则变成了威尔特·张伯伦（Wilt Chamberlain）[11]的高度。阿米斯的房间已经建在了几家科学博物馆中，如旧金山的探索馆，你可以亲眼看到（或者亲自体验让别人感受）这个令人惊叹的错觉。
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图4-1
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一张图片不过是布置东西的一种更方便的方式，这样它可以投映出与实际物体相同的效果。模仿的东西是位于一个平面上的，不是在一个玩具屋中，或是由线悬挂着的，它是靠涂抹颜料而形成的，而不是将木头切出形状。即使没有阿米斯式幻象，涂抹的形状也能够确定。达·芬奇曾简洁地描述过这个把戏：“视角不过就是在一面很透明的玻璃后面看一处地方，在玻璃面上画下后面的物体。”如果绘画者是从一个固定的观察位置来看风景，并忠实地复制出它的轮廓，一直到狗的最后一根毛发，那么从绘画者位置观看这幅画的人眼中映入的就是原始景色投映的相同的一束光线。在那部分视觉域中的图画与世界是没有区别的。无论什么假设迫使大脑将世界看成世界而不是看作涂抹的颜料，它们也同样会迫使大脑将图画看成世界，而不是看作涂抹的颜料。