认知世界的当下,你其实是在制造幻觉

了解人在出现幻觉时大脑如何运作,能够揭示幻觉是如何一直伴随着我们,

又是如何塑造了我们对现实的感知。

You are hallucinating right now to make sense of the world

Understanding what is happening in the brain during hallucinations reveals how

we’re having them all the time and how they shape our perception of reality.

作者:海伦·汤姆森

 By Helen Thomson

 

作者介绍:

海伦·汤姆森是《新科学家》杂志的顾问。

图:茱莉娅·盖泽尔

阿维纳什·奥加耶布正独自徒步穿越喀喇昆仑山脉一片浩瀚的白色冰川,这条山脉位于“世界屋脊”喜马拉雅高原的边缘。尽管他已经连续行走了数小时,但周围寂谧的环境让他很难感觉到自己行进的距离。突然,他的世界成了悬崖,一块巨大的冰砾在一瞬间隐约出现,可是下一瞬间就遥不可及。周遭的世界不断地波动,他开始怀疑自己的眼睛,甚至连自己是否还活着都无法确定了。

作为一名医生,奥加耶布本能地检查了自己的生命体征。结果一切正常:他并未脱水,也没有高原反应。然而眼前的冰原却仍然在扭曲、移动。直到后来遇见一名同伴,在这之前,他都无法动摇自己已死的念头。

近几年的研究发现,幻觉远不止是精神疾病的罕见症状或由致幻药物造成的结果,在精神健全的人的头脑中也会出现幻觉,这让我们能够更好地理解大脑如何创造了一个并非真实存在的世界。更令人惊奇的是幻觉在我们认知真实世界时起到的作用。随着研究人员对大脑工作方式的不断探索,他们开始怀疑:人们所谓的“真实世界”难道是由幻觉构成的?

幻觉也是一种感觉,而且似乎很真实,但实际上它并非由任何外部环境所引起。不仅有视觉方面的幻觉,还有听觉、味觉、甚至触觉方面的幻觉体验。除非亲自经历一次,否则旁人很难想象幻觉有多么真实!西尔维娅是一名多年来一直有音乐幻听的妇女,她说那并不像是在想象一段乐曲,而更像是在“听收音机”。

有证据表明这些幻觉体验都是真实的感觉。1998年,伦敦国王学院的研究者扫描了幻视者的大脑,他们发现受试者在产生幻视时活跃的脑区与看见真实图像时的活跃区是相同的。例如,当我们看到真实的面孔时大脑梭状回区域的特定细胞会被激活,那些幻视到人脸的人也激活了脑中的梭状回,对颜色和文字的幻觉亦是如此。这项研究首次用客观证据表明,幻觉不太像是一种想象,而更像是对真实事物的认知。

幻觉这种真实可信的特性有助于解释为什么幻觉会被赋予特殊意义――甚至有人把它奉为神谕!然而,自从逐渐证实幻觉是诸如精神分裂症等精神疾病的症状之后,人们对它的质疑也随之增多。

然而,我们现在知道,精神完全健康的人也会出现幻觉。六十岁以上的人体验到幻觉的概率会增加,我们当中有5%的人在一生中会体验到一次或多次幻觉。

许多人会在逐渐入睡或者刚刚醒来的过程中发生幻听或幻视的体验。经历了至爱之人离世而极度悲伤的人很可能会在几周内体验到幻觉――往往会幻视到逝去的爱人。但是最能够揭示大脑工作原理的幻觉案例是那些刚失去某种感官的人所发生的幻觉体验。

音乐 艾丽莎·尼库丽娜/千禧年意象(英国)

在这一点上我有切身体会。我祖母87岁那年,本就不好的视力因为白内障变得更差了,于是她开始出现幻觉。她先是看到一些身着维多利亚时代服装的女人,接着又看到一些年幼的孩子。她的这种体验被称之为“邦纳综合症”。邦纳是十八世纪早期的一名瑞士科学家,就是他首先描述了逐渐失去视力的祖父所出现的这种症状。一天,老人家正和几个孙女坐着聊天,忽然眼前出现了两名男子,他们穿着气派的红灰色斗篷。他问大家为什么没人告诉他会有这样两位客人来访,随后才意识到只有自己才能看见他们。

西尔维娅的情况也与之类似。在耳部感染而造成听力严重受损之后,她开始出现幻听,那声音介于木笛和铃铛之间。起初只是几个音符不断地重复,后来就变成了完整的曲调。她说:“你觉得能听到自己熟悉的声音,像钢琴或者小号之类的,但这种声音我在现实生活中从来没有听过!”。

马克斯·利夫西70多岁时,被帕金森病破坏了从鼻子向大脑发送信号的神经。虽然丧失了嗅觉,但有一天他却忽然闻到了一股树叶烧焦的气味。这股气味越来越浓,从最初焚烧树木的气味过度到了洋葱般难闻的恶臭。他说:“最浓烈的时候,闻起来就像粪便一样。”那股气味强烈到把他的眼泪都熏了出来。

不一定非要是永久性的感官丧失才能引起幻觉。奥加耶布徒步穿越冰川时身体非常健康。但是他说:“我感觉自己长高了许多,地面似乎离我的眼睛很远,仿佛我是站在自己的肩膀上俯瞰世界。”他的幻觉持续了9个小时,但睡了一夜安稳觉之后,幻觉消失了。

当感知能力减弱的时候,每个人都有可能产生幻觉。可以尝试一个简单的视觉剥夺实验(参阅附录3:“乒乓知觉”),只需要30至45分钟,人们就可以体验到幻觉。德国弗莱堡的心理与精神健康前沿领域研究所的吉力·瓦克曼就开展了这样一次实验,其中一名受试者看见了一匹跳跃的马,而另一名看见了一具令人毛骨悚然、细节逼真的人偶,“它浑身黑色……头部细长,肩膀很宽,手臂也很长。”

幻觉2 茱莉娅·盖泽尔

但是,为什么一种感官的减弱会触发人们感受到并不真正存在的景象、声音或气味呢?2014年,我和已故的神经学专家奥立佛·沙克斯谈到这一现象时,他告诉我:“大脑似乎不能容忍不活跃的状态,一旦感官输入减少,大脑就会自发选择并创造某种感觉来作为补偿。”他还说,这个现象在第二次世界大战结束后不久就有人注意到了,在茫茫高空中作业的飞行员和在漫长空旷的道路上行驶的卡车司机都很容易出现幻觉。

如今,研究者们认为,这些非现实的体验为理解大脑是如何把我们对现实的认知结合在一起提供了有益途径。虽然我们每秒钟都受到成千上万的感觉冲击,但大脑依然能为我们提供一道稳定的意识流,极少间断。当你眨眼的时候,你的世界不会消失。除非有人向你提醒,你也不会随时注意到外面车流的嘈杂或者袜子的松紧。一直处理所有的信息是一种非常低效的大脑运作方式(参见附录1:“失去联系”)。事实上,大脑会采取一些捷径。

声音可作为很好的例子。声波进入耳部,然后传送到大脑的初级听觉皮层,它对声音中最原始的要素进行处理,如波形和音高。接着信号被传送到大脑中更高级的区域去处理那些更为复杂的特征,如旋律和音调的变化。

大脑不会将每一个细节都向上层传递,而是将感官传来的嘈杂信号与过去的经验结合起来,并对发生的事情作出预测。如果你听到了一段熟悉旋律的开场音符,你就会知道整首乐曲的其余旋律。这个预测会传回到较低级的区域,在那儿与实际感官输入进行比较,接着传送到额叶与现实状况进行核对,然后才会出现在我们的意识当中。只有当预测错误时,信号才会返回高级区域来调整随后的预测。

颠倒之人 丹尼尔·蒂施勒/简约画

你可以在自己身上做个实验。英国苏塞克斯大学的认知与计算神经科学家阿尼尔·赛斯建议用正弦波语音进行验证,它基本上就是一段录音的削减版。第一次你只会听见混杂的哔哔声和嚣叫声。但是如果你听过原始录音然后再回来听它,你就能很快听明白语音的内容。这是因为你的大脑对于输入的信息有了不同的预测,它现在获得了更好的信息作为预测的基础。赛斯说:“我们所谓的现实只不过是受到控制的幻觉,约束它的是我们的感官。”

这一理念与西尔维娅的体验相符合。虽然她几乎失聪,但依然能辨别一些声音,她发现聆听一首熟悉的巴赫协奏曲会抑制她的幻觉。英国纽卡斯尔大学的认知神经学家蒂莫西·格里菲斯曾经扫描过西尔维娅的脑部,对比了她在听巴赫协奏曲之前、过程之中和听完之后大脑的变化,并且让她对自己在三个阶段所感受到的幻觉强度做了评分。结果发现:在真实的音乐播放之后幻听最弱,接着幻听的音量逐渐增强,直到下一段乐章响起。

脑部扫描结果显示,在她出现幻觉期间,处理旋律和音调序列的高级脑区一直在相互对话。但是,由于西尔维娅的听力严重受损,这些对话并没有受到进入她耳内的真实声音的约束。她的幻觉是她大脑对于外界声音的最佳猜测。

对于幻觉是大脑的错误预测这个观点,研究者在彻底安静的“消声室”里进行了验证实验。在美国明尼苏达州明尼阿波利斯的奥菲尔德实验室,那间消声室是地球上最安静的地方。走入其中,你甚至能听见自己眼球的转动声。人们一般在关门后20分钟以内就会产生幻觉。但这幻觉是由什么引起的呢?

有两种可能:第一种是大脑的感觉区域有时会自发地产生活动,这些活动通常会受到外界真实感官数据的抑制和修正。而死寂的消声室内,大脑就可能会基于自发活动做出预测。第二种,根据英国伦敦大学学院的奥利弗·梅森的观点,幻觉是大脑对体内产生的声音的错误解读。人们并不熟悉血液流过耳朵的声音,因此大脑可能会误认为这种声音来自外界。梅森说:“一旦某种声音吸引了你的注意力,你就获得了一颗种子,它就是制造幻觉的起点。”

每个人在消声室里的反应不尽相同。有的人根本不会产生幻觉,而有些产生幻觉的人也知道那是自己的心在作怪。梅森说:“还有的人走出来说,你绝对在里面播放了噪音。”

了解不同的人对感觉信号弱化的环境产生不同反应的原因,有助于揭示为什么有些人会更容易出现与精神疾病相关的妄想和幻觉。我们知道,经过大脑的电信号要么是刺激性的,要么是抑制性的——这意味着它们增强或减弱邻近神经元的活动。在最近几项实验中,梅森的团队让受试者在消声室里静坐25分钟,同时扫描他们的脑部。结果发现,那些出现幻觉的受试者,大脑中的抑制活动水平也较低。梅森猜测,也许,较弱的抑制水平使得无关信号忽然显现出了意义。

精神分裂症患者的感觉皮层常常过度活跃,但这些皮层与前额叶的联系却并不通畅。澳大利亚珀斯市西澳大学的临床神经科学家弗拉维·沃特斯指出,大脑会因此让大量未经在现实中核实的预测进入意识。然而,在邦纳综合征中,感觉皮层活性降低,激发大脑开始填补空白,但又缺乏真实的感官输入用来纠正错误。沃特斯表示,在这两种情况下,大脑开始倾听自己的声音,而不是关注外部世界。使用一些消遣性药物(译注:在玩乐场合使用的药物,实际是毒品。),似乎也会以相同的方式产生幻觉。(参见附录4:“药物的影响”)。

RGB暗室 体验者/阿拉米

这些见解不仅帮我们解答了感知之谜,也为我们提供了治疗幻觉的策略。耐药性的精神分裂症患者有时可以通过以下方法减轻幻觉症状:学会观察自己的念头,了解引发幻觉的因素并重构自己的幻觉,从而以更加积极、更轻松的眼光看待它们。沃特斯说:“你可以增强病人的洞察力,提高他们随着自己思维得出更符合逻辑的结论的能力。”这似乎能帮助病人更好地控制来自内心世界的影响力。

这类研究也在帮助利夫西这样的人重新建立与外部世界的联系。如果他的幻嗅或者气味幻觉是由于缺乏可靠信息所导致的,那么真实的气味应该可以帮他抑制幻觉。他一直试着嗅闻三种不同的气味,每天三次。他说:“或许这只是一厢情愿的想法,但这个方法似乎确实有效果”。

幻觉可能是我们构建现实的副产品,懂得这一点或许可以改变我们经验到幻觉时的心态。萨克斯在晚年因为视力衰退而产生了幻觉。弹钢琴的时候,当他仔细看乐谱时,偶尔会看见大量的平面符号。“我早就学会了无视这些幻觉,偶尔还挺享受它们。”萨克斯说,“我很喜欢看着大脑怎么耍花招。”

 

附录1:失去联系

 

你无时无刻不在产生幻觉。如果你的感官能力下降,如视觉或听觉变弱时,大脑便会填充缺失的部分,使外部世界重新符合你的预期。当这种运作模式产生的效果与现实背离太远的时候,你就产生了幻觉。对于这一现象的研究揭示出了我们感知的世界在多大程度上是由大脑编撰出来的。

然而,并非所有感官都如此运作。事实上,触觉的情形似乎恰好相反。你的皮肤永远不缺少感觉输入:无论是身下的椅子还是毛衣的标签,随时都在触动着你。

 

附录2:逆向幻觉

 

为了应对大量涌入的触觉信息,同时防范真正的威胁,你的大脑形成了一套公式,用来判断哪些信息值得注意。那些速度很快,如相隔250毫秒或更短的触觉被大脑忽略,所以我们才感觉不到椅子和毛衣标签。大脑中感知触觉的部分被“逆向幻觉”持续控制着。虽然输入的触觉信息很多,你却感觉不到。

总之,大多数人都是这样。但有研究显示,精神分裂症患者体验不到这种逆向幻觉。美国纽约罗彻斯特大学的约翰·福克斯让30名受试者戴上会以不同频率振动的手环。福克斯本以为根据大脑的标准公式,受试者对于振动刺激的反应会由强变弱并且逐渐消减。但是结果显示,精神分裂症患者在其他人已经习以为常的时候仍能感觉到振动,他们感知到了对于其他人来说已经不存在的东西。

这项发现促使人们开始重新审视精神分裂症,不再把它看作是一种认知受损的疾病,而是一种感觉失调。福克斯指出,受损的感觉处理产生的影响远远超出任何人的想象。

这项发现还意味着精神分裂症患者的大脑和其他人并没有太大不同。美国纽约哥伦比亚大学的精神病学家丹·杰维特说道:“大脑喜欢一个合理的世界,于是它常会编出故事来解释那些奇怪的体验。”这在某种程度上解释了为什么那些没有精神分裂症的人在体验到触幻觉的过程中常常有昆虫出现。很多案例是起于人们擅自服用了非处方兴奋剂,这可能扰乱了大脑关闭感觉输入的能力,所以他们就将这种高度兴奋的触觉归咎于自己熟悉的昆虫。

虽然幻触不像幻听或幻视那样常见,但它们的基本原理大致相同:无论你周围实际发生着什么,最终是大脑决定了你的所见、所感、所闻。(卡丽·阿诺德)

 

附录3:乒乓知觉

 

没有人愿意体验像精神分裂症患者所感受到的那种幻觉侵扰,但是你可能有兴趣知道自己的大脑在失控的时候会创造出些什么东西。想要体验感官认知被改变后的状态,可以试试“超感知觉全域测试法”。只需要一只兵乓球、一对耳机和一段胶带。将乒乓球剖成两半,分别贴在你的双眼上。在一个光照均匀的房间里坐下,然后在耳机里播放白噪音。保持身体放松,等待怪事发生吧。

 

附录4:药物的影响

 

研究幻觉并不容易,因为幻觉都是主观体验,而且时常是某些药物造成的结果。不过有一种幻觉很容易研究,只要你能以科学的名义说服别人吸毒就行。事实证明,这不是很难办到。

几百年来,人们就已经知道某些药物能够很快或长期服用后引起幻觉。但是,直到最近我们才发现幻觉体验是如何产生的。英国伦敦帝国理工学院的戴维·纳特和同事给20名受试者服用了LSD(麦角二乙酰胺,一种致幻剂)或安慰剂,然后扫描他们的脑部。结果显示,这些受试者的幻觉由平时相互不太沟通的脑区的联动所引起。负责视觉、注意、运动和听觉的脑区之间的联系变得频繁,而赋予我们“自我感”的网络却变得松散。这也许就是服用LSD的人常会觉得自我解体、与世界合而为一的原因。

那么,由LSD引起的幻觉是否和那些精神错乱或感官衰退的人产生的幻觉类似呢?现在看来,所有幻觉都和执行现实核验功能的网络受到损坏有关(参见相应内容)。无论起因是什么,所有幻觉的部分原因都是大脑过度依赖体内产生的感觉,并将它们误认为来自外界。

 

文章来源:

https://www.newscientist.com/article/mg23230980-400-you-are-hallucinating-right-now-to-make-sense-of-the-world/?utm_campaign=Echobox&utm_medium=SOC&utm_source=Twitter#link_time=1519644553

原文发布日期:《新科学家》杂志3098期,2016年11月5日出版。

该文章纸质版标题为《虚构》

 

延伸阅读:

 

导读:为什么你的世界是一种幻觉

A guide to why your world is a hallucination

作者:阿尼尔·阿南塔斯瓦米

By Anil Ananthaswamy

 

作者介绍:阿尼尔·阿南塔斯瓦米是《新科学家》杂志的论文撰写者。

认知世界的当下-6

跳进冰湖的泳者

不用担心——寒冷只是一种幻觉   VCG/华盖创意

当你处理信息的时候,你的大脑在做什么?大脑是否有可能在制造一种“受控的实时幻觉”?

关于大脑的运作方式,这里介绍一种听起来很刺激的解释。其实这种解释是对26篇原创论文的概述,而这些论文是一个很有特色的在线论文汇编的第二部分,介绍了神经学和心灵哲学的最新观点。

2015年,德国美因茨约翰内斯古滕贝格大学的哲学家托马斯·梅辛格建立了一个所谓的“MIND”小组,启动了“Open MIND”项目来发表顶级研究人员的科研论文。不同寻常的是,这些论文都是电子版,并且开放访问,这也是打造顶尖在线资源的一种尝试——所有论文均可免费阅览。这个项目的第一期涵盖了从意识本质到清晰梦境等方方面面的内容,它的成功可谓是实至名归。

第二期的内容有关哲学和大脑预测处理,其关注点全都是该领域有影响力的理论。这些理论认为我们大脑在不断地预测外界的事物(如一朵花,一只老虎,一个人),我们所觉知到的就是这些预测。

为了作出更准确的预测,我们的大脑修改了外界事物在脑中反映的内部模型,或者迫使我们的身体做出相应举动,以便外部状况与大脑预测相符。这种理念将知觉、行动和认知整合到了同一个框架中。

一些论文的标题很有趣,甚至可能有些夸张,例如:“如何与自己的恶魔相依相伴”、“如何编织自己的马尔可夫毯”、或者“贝叶斯与子弹”等等。尽管这些标题别出心裁,但内容仍然严肃而沉重:许多知名的预测处理方法专家撰写了这些论文,其中包括英国爱丁堡大学的安迪·克拉克和澳大利亚莫纳什大学的雅各布·霍维。

 

认知非被动

 

没有经验的读者最好慢慢开始了解,可以先阅读德国美因茨约翰内斯古滕贝格大学的梅辛格和汪嘉·维泽对该领域作的介绍,然后再逐步深入,这样效果会更好。我们大多数人都只会读一下每篇论文的概述部分,即使这样也可以领略到这些论文包含的主要观点。

预测处理的关键之一,是其形成了对直觉感受的挑战;所谓的直觉感受即我们的大脑(通过感官)被动地接收信息,然后形成对外部实际发生的事物的认知,这是所谓的自下而上的方法。

与此相反,预测处理认为,觉知、行动和认识是大脑计算的结果,包括自下而上和自上而下的处理过程,其中我们对世界的先验知识以及自己的意识和情绪状态都在影响着认知。

正如梅辛格和维泽在他们的介绍中所言,自上而下处理的观点并不新鲜,但是“占主导地位的认知理论已经长期边缘化”其地位。他们写道,预测处理重要的贡献在于强调了自上而下处理和先验知识作为认知特征的重要性,这种特征始终存在,不只是存在嘈杂或模糊的感觉输入的时候。

 

预测感觉

 

简而言之,大脑建立了环境和机体模型,用以对感觉来源做出假设。被认为最有可能的假设就成为了对外部现实的认知。当然,预测可能准确或者错误,大脑的作用就在于纠正错误——在发生错误之后,它可以修改模型以便未来对类似情况做出更好的解读。

但是有些模型不能被任意改变,例如我们内部器官的模型。我们的身体需要保持在37°C左右狭窄的温度范围之内,因此预测性处理可以这样实现控制:比如说我们皮肤上的感觉应该与正常体温保持一致。当感觉偏离时,大脑不会改变其内部模型,而是驱使我们去寻求温暖或寒冷,以便使预测与所需的生理状态相符。

如果你确实已经阅读了足够多的论文来理解预测处理背后的计算原理,那么正如梅辛格和维泽所言,你越来越接近理解为什么“这只是将大脑预测处理描述为受控的实时幻觉的初步尝试”。

我们所觉知的一切,包括我们自己,都是现实的幻影。带上这个疯狂的想法吧——我们一直都处在幻觉当中!

 

文章来源:

https://www.newscientist.com/article/2128725-a-guide-to-why-your-world-is-a-hallucination/

 

智悲翻译中心 译竟于2018.06.14

翻译:李晶

一校:陈远

二校:Dennis

终审:阿游

 

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