趣味常识:为什么说“人的眼睛看到的其实是颠倒的世界”
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视觉成像的基础原理:光线通过您眼睛前部的透明组织——角膜,然后穿过瞳孔(虹膜中央的圆孔)和晶状体。这些结构共同作用,如同照相机的镜头,将外界物体反射的光线聚焦到眼睛后部的视网膜上。关键点在于,由于光线的直线传播和透镜的折射特性,此时在视网膜上形成的图像是上下颠倒、左右相反的倒立实像。
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视网膜的信号转换与传递:视网膜上的感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)接收到这个倒立的图像后,会将其转换为神经电信号。这些信号通过视神经纤维汇集到视神经盘(盲点),然后经由视神经传向大脑后部的初级视觉皮层。在信号传递过程中,来自视网膜不同区域的信号在视觉通路中会发生交叉和重组,但信号本身仍然携带着代表那个“倒立图像”的空间信息编码。
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大脑的“图像翻转”处理:这是最核心的一步。您的大脑,尤其是视觉皮层,从出生后就开始接收这种“颠倒”的信号。通过婴儿时期与外界持续的触觉、运动觉等反馈信息的不断“校准”和学习,大脑的神经网络建立并固化了一套强大的处理程序。这套程序会自动地将传入的神经信号“解读”为正确的方向。换句话说,大脑将“视网膜上的倒立图像”默认为“世界的正立状态”,并以此为基础构建您的视觉感知。您从未“看到”过颠倒的世界,因为您的视觉体验从一开始就是大脑处理后的结果。
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有趣的实验证据:历史上,有心理学家(如斯特拉顿)进行过著名的“倒置眼镜”实验。受试者戴上能将视野上下左右完全颠倒的特制眼镜。初始阶段,他们感到世界完全颠倒,行动困难。但经过几天到一周的持续佩戴,大脑开始适应,逐渐将看到的颠倒景象重新“矫正”为正立,行动也恢复正常。而当他们摘下眼镜后,世界又会短暂地看起来颠倒,直到大脑再次调整回原有模式。这个实验强有力地证明了我们所“看到”的世界,并非视网膜图像的简单复制,而是大脑经过复杂处理后构建的模型。视觉是大脑创造的一种“幻觉”,一种极为高效和实用的幻觉。