人類知覺極易受環(huán)境影響，如圖1a和1b，同樣豎直朝向的光柵，在被朝左或朝右的背景光柵所包圍后，會被錯誤的知覺為朝背景光柵相反的方向傾斜。這種傾斜錯覺(tilt illusion)通常被認為緣于初級視覺皮層中，朝向特異神經(jīng)元之間的側(cè)抑制：偏好背景光柵朝向的神經(jīng)元會抑制其它神經(jīng)元對這一朝向的反應(yīng)，使偏好中央光柵朝向的神經(jīng)元在與背景光柵相同的方向受到更強的抑制，導(dǎo)致人類對中央光柵朝向的知覺偏向了與背景光柵相反的方向。

然而，環(huán)境不可能總是一成不變的。如果朝向相反的背景光柵連續(xù)交替出現(xiàn)（按照圖1d中的亮度變化函數(shù)），那么豎直朝向的光柵是否會由于側(cè)抑制的效應(yīng)而被知覺為一會向右，一會為向左，好像鐘擺一樣在擺動 (apparent sway)？中國科學院心理研究所腦與認知科學國家重點實驗室蔣毅研究組通過4個實驗，發(fā)現(xiàn)當背景在連續(xù)交替時，觀察者確實會體驗到這種似動的錯覺，并將之命名為動態(tài)傾斜錯覺 (dynamic tilt illusion)。

實驗1操縱了背景光柵交替的速度（0.6－10Hz），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著背景光柵交替速度的提高，知覺到的錯覺量在逐漸減小，大約從6Hz開始趨近zui小值，無論是紅綠背景還是灰色背景均是如此（圖2）。實驗2加入一個不會引發(fā)傾斜錯覺的控制條件（圖1c），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制條件同樣不會引發(fā)動態(tài)的傾斜錯覺。實驗3要求被試手動調(diào)節(jié)一個真實搖動的光柵來匹配知覺到的錯覺大小，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被試調(diào)節(jié)出的動態(tài)傾斜錯覺的角度（1.32°–1.84°）非常接近已有研究報告的傾斜錯覺的角度。實驗4操縱背景光柵與中央光柵的空間間隔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當兩者從無間隔到間隔1°時，動態(tài)傾斜錯覺隨之顯著減少，這與傾斜錯覺的研究結(jié)果也基本一致。

該研究表明，背景朝向的連續(xù)變化導(dǎo)致側(cè)抑制的方向發(fā)生連續(xù)變化，使人類對中央光柵朝向的知覺也隨之變化，表現(xiàn)為動態(tài)傾斜錯覺。更重要的是，該結(jié)果表明，大腦在處理動態(tài)信息時，會將連續(xù)的視覺朝向信息在時間上組織為一個個知覺單元，隨著朝向信息變化速度的加快，越來越多的信息由于被整合到相同的知覺單元內(nèi)而喪失其獨立性，因此觀察到的動態(tài)傾斜錯覺會逐漸減弱。簡言之，在面對動態(tài)信息時，人類認知加工的采樣率不足以支持他們跟蹤物理世界的所有變化。

研究工作受到了國家自然科學基金、中國博士后科學基金、中科院“行動”聯(lián)合資助博士后項目、中科院前沿科學重點研究計劃和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的資助，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Journal of Vision上