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在完全黑暗的环境中,大脑会调动自己以往的生活和视觉经验

,醫學編輯
最近審查:30.06.2025
已發表: 2011-09-09 18:58

在完全黑暗的环境中,大脑会告诉视觉系统它认为那里应该有什么。在这样做的过程中,大脑会调动自身之前的生活和视觉经验。

我们的大脑对完全黑暗的环境作何反应?直觉上,人们可能会认为视觉皮层在没有刺激的情况下会处于静止状态。在极端情况下,它的神经元会表现出非常微弱的活动。当研究人员首次尝试记录大脑神经元在没有任何视觉刺激的情况下的自发活动时,他们发现视觉中枢表现出强烈而协调的反应。这让他们感到困惑。为什么大脑要浪费时间和精力去分析一幅来自外部的“空白图像”呢?一段时间后,神经生理学家得出结论,大脑此刻处理的不是眼前的事物,而是可能发生的事情。

分析视觉信息的工作依赖于大脑在其一生中基于视觉经验构建的某些关于周围世界的想象模型。例如,如果我们看一张城市景观照片,我们会立即意识到前景中的人比背景中的桥梁或高楼大厦小得多,尽管在照片中,一切看起来都是相反的。如果我们在照片中看到一头大象站在树后,它的左右两半在我们脑海中会形成一只动物;我们永远不会把它当作两个独立的“物体”。大脑会不断补充缺失的信息,并根据先前的“现实图像”来解读最终的图像。

英国剑桥大学的几位研究人员认为,在黑暗中,大脑实际上并没有休息,而是将一些图像传递给我们,如果环境不那么黑暗,我们就能看见这些图像。实验以几只不同年龄的雪貂为对象,内容如下:它们要么被放置在暗室中,要么被播放电影,要么在屏幕上显示一些不熟悉的物体。所有这些实验都记录了大脑前额叶皮层的活动。

正如研究人员在《科学》杂志上发表的文章所述,在幼年动物中,黑暗环境下的大脑活动与对某些视觉刺激的反应活动存在显著差异。但随着年龄增长,黑暗环境下的大脑活动越来越类似于对视觉刺激的反应。此外,自发的(“暗”)神经元活动更类似于大脑对电影的反应,而非对一系列不熟悉图像的反应。

换句话说,当信息不足时,大脑会尝试用它认为应该存在的最自然的元素来填充。粗略地说,大脑会从其一生中形成的“图像库”中获取这些缺失的元素。显然,成年雪貂会用熟悉的图像而不是一些几何图形来填充周围的黑暗。但幼小且缺乏经验的动物无法从中汲取周围的黑暗:它们缺乏必要的生活和视觉经验。

同样的事情也发生在人类身上:由于缺乏信息,大脑会诉诸于在生命历程中形成的周围现实模型。这无疑有助于治疗各种精神疾病,例如精神分裂症,因为这些疾病会导致这种内在的“世界秩序”被扰乱。但与此同时,这样的结果难道不能解释我们日常生活中许多社会、文化和政治现象吗?毕竟,这样的模型不仅可以为视觉系统构建。

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