一项开创性的研究表明，老鼠感知到霓虹灯颜色传播的错觉，增强了我们对视觉处理的理解
视错觉有助于揭开视觉工作方式的神秘面纱
研究首次表明，某种视觉错觉，即霓虹色扩散，对老鼠有效。该研究也是第一个结合使用电生理学(electrophysiology)和光遗传学(optogenetics)两种研究技术来研究这种错觉的研究。小鼠实验的结果解决了神经科学领域长期存在的争论，即大脑中哪些神经元水平负责亮度感知。
日常视错觉
我们都熟悉视错觉；有些是新奇的，有些是我们身边的。即使当您看着面前的屏幕时，您也会被愚弄，以为自己看到的是白色。你真正看到的是大量的红色、绿色和蓝色元素紧密地堆积在一起，给人一种白色的印象。另一个例子是快速旋转的轮子或螺旋桨，在加速到全速时，它可能会短暂地看起来像是在反转方向。
无论如何，令人惊讶的是，视错觉不仅看起来很有趣，而且还可以成为了解更多关于眼睛、神经、思想和大脑的有用工具。
你看到了什么？
这是一种经典的霓虹色扩散错觉，与这些实验中使用的不同。您可能会看到这个，最初会看到一个浅蓝色圆圈，与其他白色背景形成轻微对比。但实际上，背景是全白色的；就好像黑色细丝蓝色部分的蓝色渗入蓝色线条末端所暗示的圆圈中。图片来源：Wikimedia/blebspot，已编辑
小鼠视错觉的研究
东京大学系统创新系副教授 Masataka Watanabe 的使命是更多地了解意识的本质。这是一个广阔的主题领域，因此自然有很多方法可以探索它，除此之外，他还使用视错觉。他最近的研究着眼于某种对人类有效的错觉是否也对老鼠有效。事实证明，确实如此。但为什么这很重要呢？
“了解这种被称为霓虹色扩散错觉的错觉对小鼠和人类都有效，对于像我这样的神经科学家来说非常有用，因为这意味着小鼠可以作为人类不能的情况下的有用测试对象，”说渡边。 “为了真正理解感知体验期间大脑内部发生的事情，我们需要使用某些不能用于人类的方法。这些包括电生理学、用电极记录神经活动和光遗传学，其中光脉冲启用或禁用活体大脑中特定神经元的放电。”
渡边的实验是同类中第一个在暴露于霓虹灯颜色传播幻觉的动物测试对象中同时利用电生理学和光遗传学的实验，这使他的团队能够准确地看到大脑内负责处理信息的结构幻觉。
“视觉刺激到达眼睛后，会被神经传送到大脑，然后被一系列称为 V1、V2 等的神经元层接收，其中 V1 是第一层也是最基本的层，V2 和以上被认为是更高的层，”渡边说。
“神经科学界长期以来一直争论高水平在亮度感知中所扮演的角色，这并不是一件容易研究的事情。我们对小鼠的实验表明，V1 区的神经元不仅对幻觉做出反应，而且对所显示的同类模式的非幻觉版本也做出反应。但只有当向小鼠展示这个虚幻版本时，V2 中的神经元才发挥了至关重要的作用：调节 V1 中神经元的活动，从而证明 V2 神经元确实在亮度感知中发挥着作用。”
该实验表明小鼠模型在神经科学这一领域可以发挥作用。渡边希望这只是一个开始，这样的实验将有助于实现他阐明意识神经机制的宏伟目标。
参考文献：
“亮度错觉在自上而下的调制下驱动初级视觉皮层的神经元反应”作者：Alireza Saeedi、Kun Wang、Ghazaleh Nikpourian、Andreas Bartels、Nikos K. Logothetis、Nelson K. Totah 和 Masataka Watanabe，2024 年 4 月 23 日，自然通讯。 DOI：10.1038/s41467-024-46885-6