只存在于脑中的幻象，这个AI模型“画”出来了

原文来源：追问nextquestion

图片来源：由无界 AI生成

当看见两组线条光栅紧挨在一起，彼此稍有错位时，我们脑海中似乎会出现一条实际上并不存在的线。这条线仿佛在两组实际线条间弯曲延伸（图1C）。

▷图1：交错光栅幻觉变体。A：Vasarely (1970）；B：Vasarely' Zebres (1939）；C：经典的交错光栅幻觉。图源：Vasarely

如此简单的排列就能创造出令人惊讶的视觉效果，这被我们称为交错光栅幻觉（The abutting grating illusion)。更有趣的是，当这些线条的数量增多时，我们对幻觉的感知也会变得更加强烈。

还有两种霓虹色扩散幻觉也颇有意思：

埃伦斯坦幻觉和瓦林幻觉。在埃伦斯坦幻觉中，一组辐射状的线条向外延伸。线条朝外的方向是深色的，而朝中心聚集的部分是浅色的。如果将目光聚焦在线条中心，内部的浅色部分看起来像是向周围的暗色区域扩散，形成了一个半透明的圆形。

▷图2：埃伦斯坦幻觉，停在特定点的直线格子图案在中心显得比背景更亮，形成圆形错觉。图源：Wikipedia

瓦林幻觉则由分别处于四个角落的圆形构成，其中每个圆形的一部分颜色较浅，其他均为黑色。当我们凝视这些圆形时，浅色部分似乎会向中心扩散，最终形成一个半透明的方形。

▷图3：瓦林幻觉，中心部分亮度更亮或者更暗，都会向中心扩散，最终形成一个半透明的方形。图源：Perception

虚拟轮廓感知的算法机制

科学家们提出了多种理论，试图对以上这些幻觉中所触发的对虚拟轮廓感知的算法机制作出解释。

一些派别认为，是色彩的侧向抑制*使对比度增强，令人们感知到了虚拟线条。例如，当一个神经元被亮度激发时，它会抑制周围较暗区域的神经元，这使得亮的地方看上去更亮，而暗的地方看上去更暗。脑可能会将对比度的增强误解为一个明显的轮廓和线条[1]。另一种理论认为，这有可能是大脑的高级功能，如借由知识和记忆所完成的脑补。当我们的大脑将看到的图像与过往表征进行比较时，可能会觉得缺少了某些元素，于是自动“补全”这些缺失部分，形成了对虚拟轮廓的感知[2]。还有许多理论，诸如神经震荡可以结合零碎的特征以形成对不存在特征的感知[3]；皮层放大因子会对中央视野进行细致处理，因此夸大了某些刺激物的特征之类[4]……

*侧向抑制（Lateral inhibition）：一种保守的并列信号传导机制，在大多数生物的发育过程中，侧向抑制会在最初近乎同质的组织中推动斑点和条纹边界等多种精细图案的形成（参考文献9）

而对虚拟轮廓感知的神经生理机制而言，尽管科学家们已经进行了大量的研究，但仍然存在许多争议。其中的一个竞争模型认为，这种神经生理机制发生在低级视觉皮层（V1/V2），然后自下而上地影响更高级的皮层；另一种观点则认为，这一过程首先定位于更高级的皮层，主要是侧枕皮层（LOC），然后自上而下地影响V1/V2[5]。

对于霓虹色扩散幻觉来说，一些研究认为V3和V4对于形状相关的颜色填充现象有相当大的影响[6]; 同时，有一些研究认为由边缘诱导的填充或均匀表面色度产生的颜色外观相关的皮层活动与背侧（V3A和V3B/KO）和腹侧视觉流（V3v、hV4和LO）的互补活动模式相关[7]（图4）。

▷图4：视觉皮层中各个功能区域和路径。图源：参考文献7。

尽管这些理论提供了对幻觉算法及生理机制的部分解释，但我们仍然不清楚这些视觉幻觉到底是怎么在内心中被表征出来的，这似乎也无法验证。

当看到幻觉的时候，我们是真的“看到”了它们吗？

我们真的能确定自己是在用“幻觉”的方式表征那些带来幻觉的刺激物吗？

重建幻觉图像

近期，在Science Advances上发表的一篇论文用以上提到的两种视觉幻觉类型进行了测试，成功重建了与幻觉体验一致的线条和颜色图像，证明了该模型在物质化主观体验方面的有效性[8]。

    ▷图1：论文封面。图源：参考文献8