第三节 看见形状

线或一些光栅或其他图形。猫头被固定在一定的方位，研究者可从中探知视网膜上的哪一部分可以接收到图像的信息，并将之与被刺进的皮层区域进行连接。通过放大器和扬声器，他们可听到细胞启动的声音。安静时，细胞每秒只发出几声“噗噗”，但当受到刺激时，它会以每秒50或100声“噗噗”连续爆响。

由于视网膜和皮层的结构比较复杂，研究人员要费尽心机才能发现什么地方的哪些细胞对来自视网膜不同区域的信息产生反应。1958年的一天，这项令人极为痛苦的精细工作终于得出了令人惊讶和半是偶然的结论。胡贝尔发现：细胞对一个横向的线或边产生强烈反应，但对点、斜线或竖线的反应则非常微弱，或根本不起反应。

胡贝尔和威塞尔（及其他研究人员）继续证明，其他细胞对某些处在一定角度上的线条或对垂线或对直角或对明显的边际产生特别反应（在这里，物体与其周围的东西呈现对比）。显然，视皮层的细胞是非常专业化的，它们只对视网膜上图像的某些特定细节产生反应。这项研究及其他一些相关发现使胡贝尔和威塞尔获得了1981年的诺贝尔奖。

无论如何，胡贝尔和威塞尔的线条识别细胞理论是千真万确的。有趣的是，这种现象尽管是生理上的，可部分却是后天学习的结果。在1970年进行的一项实验中，将一窝猫放在一个竖直的笼子里圈养，里面满是竖条，不让它们看见一根横条。5个月后，在对它们进行视力测试时，它们无法看见横条或横向的物体。神经学的解释是，对横向线条做出反应的皮层细胞在小猫的早年生活阶段已停止发育。同样，在城市长大的人在童年早期看见竖线和横线的机会要多一些，而看见其他方向线条的机会则相应少些，因而，他们对前者的反应更为灵敏。一个研究小组对一组在城市里长大的大学生和一组在传统的帐篷和房屋里长大、很少看见横向和竖向线条的克里印第安人进行测试，结果发现，在城市长大的大学生表现出了较强的斜线效应，克里印第安人则没有。固定不变地看着下面这个图案的中心，也可体验你视网膜上竖直、横向和斜向检测器细胞的专业性。

图 27 使视网膜上的线条检测细胞产生混乱的图案你看到的旋转和抖动，也许是因为，当你看着中心时，不同角度的光线靠得很近，眼睛不断的移动使视网膜上的图像从一种角度的线条跳到另一根线条上，从而发出一大堆信号，使专业化的、有方向性的敏感皮层接收器产生了混乱。

微电极法使神经生理学家能够解释视皮层的建筑——神经元，呈竖向排列，一栏里约有100个，且分有层次，一层层地穿过各栏——并能测量视皮层里每一部分的神经元对广泛刺激的反应。其结果是，人们得出了视皮层各个不同部分不同细胞的详细分布图，以及它们如何区分各种外形、亮度、色彩、运动、深度等所提示出来的线索。极为复杂的神经元对神经元、神经栏对神经栏的突触连接，将所有细胞的反应连接起来，从而为大脑提供视网膜上的图像这样一个复杂的编码信息。

然而，这一集中起来的信息在何地及如何让思维“看见”，这一点人们尚是未知。不过，认知型知觉研究可明显看出，视觉皮层专业化的反应并不是终极产品，至少在人类中不是。在错觉三角形的例子中，是观察者的思维，而不是其皮层细胞，提供了这个图像中所缺少的部分。其他不完整或降级图像也是这样，观察者有意识地唤起较高级的心理过程，填入缺损的部分，然后得以看到一个根本不存在的东西。譬如下面的例子：

图 28 一幅降级图案，它是什么？

开始时，大部分人会将这一图案看作一堆排列着的毫无意义的黑块。呈反向的白色部分和里面藏着的字是如何看出来的，这一点尚不清楚。然而，一旦看出，思维几乎再也无法将之认定为一堆毫无意义的黑块。