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光幻视是怎么回事?

杨睿 利维坦 2019-03-28

 

利维坦按:想必不少人有过这种体验——当你闭上眼睛处在黑暗之中的时候,你还是会看到很多图案在跳舞,这些图案(纹理或光点)不受你的意识控制,随机移动变换,通常情况下,它们并不像分形图案那么有规律可循,没有重复,形象思维好的人还会将这些图案联想到不同的植物或动物……



这种现象被称为光幻视【Phosphene,希腊语Phos(光)和phainein(出现,显示)】,指闭眼时或无可见光时所产生的一种对光或颜色的主观感受,它通常是视网膜在受到机械刺激、电刺激等不适当的刺激瞬时所产生的光感觉(当然,也包括药物致幻)。当用手指压迫眼球的巩膜部分时(比如你做眼保健操的时候),就会在刺激部位的对角方向看见光环,这是众所周知的例子,也就是所说的压眼闪光(pressure phosphene)。此外,在黑暗中眼球急剧运动、前后压迫、快速调节或打喷嚏和打击眼球时也都会产生光幻视,但不是网膜感光层受到直接的机械刺激,很多情况下可把光幻视作为网膜机械性伸长和血液循环变化而产生的次级过程来说明。



文/James L. Kent

译/杨睿

校对/石炜

原文/psychedelic-information-theory.com/Entoptic-Hallucination

本文基于创作共用协议(BY-NC),由杨睿在利维坦发布


图1 映刻在视⽪层和视⽹膜神经⽹络中的分叉图案,会让⼈产⽣⼏何幻觉或闪烁光幻视。


内视幻觉(Entoptic hallucination)、⼏何幻觉或光幻视是迷幻药物最容易产⽣的视觉效果之⼀。光幻视(Phosphene)是视⽹膜受到机械刺激或电刺激时产⽣的光感觉。向闭眼状态下的眼球施加压⼒可以产⽣压眼光幻视(Pressure phosphene);频闪光会让⼈产⽣闪烁光幻视(flicker phosphene);头部受到物理撞击时会产⽣运动光幻视(kinetic phosphene),就是⼈们常说的“眼冒⾦星”。内视幻觉和遗觉(照⽚式)幻觉不同,内视幻觉起源于眼睛和视⽪层之间的神经联系,并不在视⽪层或中脑出现。有证据表明,⾃公元前10000年开始,内视光幻视图案就已经开始影响⼈类的⽂化和宗教。 


图2 爬⾏动物⾝上、蛇鳞中出现的重复图案和闪烁光幻视中看到的⽹状物、斑点、柱状物、三叶草图案有异曲同⼯之处。


内视幻觉的⼏何图形是可以预测的,我们可以通过形状特质进⾏测量,如形状指数(form constant)、闪烁频率、旋转、渐变和衰减。常见的光幻视形状包括⽹状、⽅格状、棋盘状、三叶草形状、螺旋形、漏⽃形或更多难以归类、⽆组织的点状物和星形图案。幻视图案可能和⾃然界中重复出现的许多图案⼀样,⽐如细胞、星星、沙丘、花、云和蛇⽪(上图)


有证据显⽰,光幻视的形状指数与视⽹膜细胞盘状结构、视觉⽪层⽹格/柱状神经结构间的空间关系直接相关。视⽹膜-视⽪层信号的耦合通路被激活、丧失稳定性,⾃发产⽣⼏何幻觉。从浑然⼀体的视觉混叠到⾃然⽽⽣的⼏何图案的转变可以说是⼀种跨临界或叉型分岔,在这种转变中被激活的是反映周期性⽹状图案空间结构的视觉区域。


图3 漏斗形、螺旋形光幻视的形状指数由(a)距离和(b)方向选择性视网膜-视皮层映射引起。


和脑电波(θ波到γ波)处于相同频率范围的脉冲,能够最有效地产生闪烁光幻视。频闪灯或脑波仪产生的闪烁光幻视在低频条件下(1-4赫兹)的图案形状更加多变;在中频条件下(4-9赫兹)下会变成网状、螺旋状或三叶草形状的图案;在较高频率范围内(9-16赫兹+)则会固定为网格或棋盘状的图案。闪烁光幻视在较低频率下开始慢速的横向渐变;适中频率下开始旋转渐变;更高频率下保持稳定性或产生快速的横向渐变。因此我们推测,使用脉冲频率产生光幻视的技术,如经颅磁刺激(TMS),必须使用频率范围对应的脉冲才能产生显著的感知结果。


闪烁光幻视和致幻中断


既然特定频率范围内的脉冲会引发几何幻觉,我们推断:任何幻觉的多感觉中断(Interrupt,在计算机科学中,中断是指处理器接收到信号,提示发生了某个事件,应该被注意)必然和人类意识的一般频率范围一致,为5-40赫兹。


根据致幻作用的控制中断模型(Control Interrupt Model),在清醒意识频带内产生多感觉中断的药物也必然会产生闪烁光幻视,会被认为是一种致幻药物。不管这种多感觉中断是持续时间长还是短,这种药物都会被认为是致幻或分离性的药物,但这类药物不太可能产生能明显意识到的几何闪烁幻觉。


这一原理也可以应用于听觉和触觉的感官结合;人类意识频带内任何周期性的感觉中断必然会让人产生幻觉,这种幻觉具有稳定的形状指数,和中断频率直接相关。


图4 细胞自动机:简单形状的重复就可以创造出美丽复杂的图案


闪烁光幻视的演化过程可以用分形(fractal)或细胞自动机的重复特性来描述。(细胞自动机可以模拟复杂现象的演化过程。)随着时间的推移,这些重复特性会将简单的形状转变为复杂的图案(图4)。在致幻效果的影响下,闪烁光幻视的强度增强,变得更加复杂;还会随着时间变化变得更加结构化。我们可以认为,这是因为致幻剂的调节性中断(modulatory interrupt)是通过药物的相互作用直接作用于感觉结合通路,而不是通过外部电脉冲刺激作用于视网膜或皮层网络。因为迷幻剂的调节性中断是药理性的,受试者很难抵抗或忽略这种周期性的中断,很难保持多感觉稳定:让感觉保持稳定的通路正是那些被致幻中断的通路。


迷幻剂的调节性中断以物理的方式,入侵或劫持感觉信号的通路,以自己的调节频率压制它们。因此,在感官渲染(sensory rendering)中,致幻闪烁中断的影响十分明显;该受试者可能会将几何图案的干扰看作(或感觉)成感知现实中某个印象深刻的图像。


图5 简单、重叠的立体光幻视会产生类似于波纹图案中的复杂电波干扰


影响神经系统的化学物质饱和会产生闪烁光幻视,因此这种幻视的信号衰减现象十分明显。有证据表明,一旦消除周期性刺激,电刺激产生的光幻视只要10-15秒钟就能完全消退。


重叠的立体光幻视会自然产生接近分形复杂度、逐渐衰减的干涉图案。(图5)我们假定,在每次致幻中断后的一段时间内,突触中断的地方会达到信号分子饱和。我们可以用突然饱和、维持饱和来描述致幻中断的脉冲;用饱和度降低、释放(或起衰延消)来描述中断的衰减。


完全饱和意味着中断部位处的感官信息完全堵塞,变成一片白色光点;零饱和度意味着中断部位处的信号分子清空,呈现昏暗的静止状态。中断期间,中断点的饱和度先增后减;在每次中断的持续时间内,化学饱和度的这种变化被主观看作是光强度的变化,即闪烁或脉冲。


图6 物理学中的干扰是指两种或更多电波叠加形成新的电波图案。干扰通常是指彼此相关或一致的波之间的相互作用


迷幻剂每秒可能会中断多个意识信号,每个脉冲又有长达15秒的饱和衰减过程,因此光幻视会自然而然地呈横向或辐射状渐变,在视野各处产生许多在单感觉框架内可见的几何图案,这些图案有的正在出现,有的正在衰减,在视野里形成交叉的网,进而形成长期有效的复杂干扰模式(图6)。网状干扰由多个正在出现或衰减的几何网格构成,创建成一个3D网格,复杂、清晰的形状在快速变形的线框内自发具化。


线框网络结构间隙处的视觉饱和度最高,会产生亮点或闪光一样的感觉,图案的线条在这里重叠、与节点相交。这些饱和的像素组可以和视觉皮层柱状物中神经活动的实际热点相对应(皮质细胞呈纵向柱状排列)。这些热点在受刺激后自发产生,在顶端神经树突与近端神经柱的侧面突起相交处产生大量的谷氨酸盐(glutamate)。锥体神经元侧面树枝状突起处的大量谷氨酸盐是5-HT2A受体兴奋后异步谷氨酸盐立即释放的结果。

图7 眼部肌肉:迷幻实验的部分受试者提到了调整、控制焦点过程中眼部肌肉的颤动,尤其是眼外直肌、下直肌和下斜肌的部位感觉强烈。


人们普遍认为,几何幻觉和闪烁光幻视起源于视束和视觉皮层之间,但迷幻实验中一部分受试者还提到了眼睛周围肌肉的快速颤动或间歇性抖动。这种感觉在视觉边缘的外角处,特别是沿着眼外直肌及下斜肌与下直肌的交界处最为尖锐(图7)。这种光脉冲在致幻早期可能难以察觉;随着致幻程度加剧,光脉冲会变得越来越尖锐,更容易被人感觉到。这种脉动加快、肌肉快速颤动可能与皮质柱上的调节性中断、饱和有关,皮质柱控制眼部肌肉。中断在神经转换中产生连续作用,就会让人们感觉到肌肉在抽搐或抖动。


增大或减小眼部压力会自然产生光幻视;定期中断伴有肌肉抖动的扫视也可能会产生类似的效果。19世纪,生理学家浦肯野(Johannes Purkinje)在自己的光幻视实验中,将颠茄(东莨菪碱,颠茄碱)的水提物直接用在眼睛上,希望能产生光幻视。


由于这种作用只是小范围的,浦肯野提出,光幻视可能与睫状肌麻痹或眼肌部分麻痹有关。基于这些实验报告,我们可以合理地假设:任何细微视觉运动控制的中断、光信号转换的中断或是眼部压力的变化都会产生光幻视。


内视幻觉与遗觉幻觉(Eidetic Hallucination)

图8 计算机程序和自然界生成的分形和非线性迷幻类似


几何幻觉或光幻视都被认为是内视幻觉,这意味着它们是视网膜和视觉皮层中神经结构间的空间耦合被激活、被扰动的产物,会产生分形递归一样的复杂图案(图8)。内视幻觉与遗觉幻觉形成鲜明的对比:遗觉幻觉是从视觉记忆或想象中出现的更完整图像。


药物引起的遗觉幻觉通常比闪烁光幻视的抽象几何形状更加个性化。在药物致幻过程中,一开始出现的幻觉是闪烁光幻视,然后渐渐从内视幻觉变成遗觉幻觉,图案也变得更加复杂,通常还会出现两者的自然混合。


我们认为,只有完全中断前脑的血清素调节,遗觉幻觉才会启动中脑的类胆碱调节。从内视幻觉到遗觉幻觉的转变同样和高频β或γ到低频α或θ的转变有关。


图9 冥想、自我催眠以及向慢波睡眠过渡期间,会出现几何幻觉或内视幻觉


练习冥想和自我催眠的目的是要进入睡前状态(hypnogogia),这种状态与θ波和内视幻觉有关。能自然强化大脑内θ波的药物被称为安眠药。一些致幻药物本身就是天然的安眠药,其他一些致幻药物只在感觉剥夺或θ波周期性作用的影响下才有安眠效果。


死藤水就同时包含高频中断迷幻药(DMT)和低频催眠药物(β-咔啉骆驼蓬碱和二氢骆驼蓬碱)。高频β中断和低频θ衰减的协同混合意味着死藤水会同时促进快速的β几何闪烁光幻视及缓慢的θ遗觉幻觉出现。这可以解释死藤水受试者脑电波分析的矛盾之处:一方面,高频β和γ波相干性的能量在增加,另一方面,慢波θ的活动能量也在增加。


我们认为遗觉幻觉就像是一种经过渲染的摄影术,或是一种3D虚拟模式。在迷幻作用中,一个遗觉象或符号重复形成方格图案,或是重复的符号和遗觉象并列出现在重复结构中时,遗觉和内视幻觉才会发生奇怪的变化(遗觉象是指刺激停止作用后,脑中继续保持的异常清晰鲜明的图像)。


比如,受试者可能会幻想一个快速旋转的彩色三角形组成的网状物,当这些三角形在视野内闪烁时,它们就会突然结合形成一个3D线性框架网络,其中包含人体或人脸更清晰、完整的遗觉象。除了三角形之外,叠加的图案还可以包括:点、圆圈、蜂窝、蜘蛛、昆虫、蜈蚣、蠕虫、蛇、蜥蜴、问号、十字记号、牙齿、琴键、骷髅、花、叶、星星、眼睛、台球、骰子、扑克牌、人脸、树、细胞、细菌、涡旋花纹、DNA、日本汉字、拜占庭式的瓷砖图案、美索美洲砖图案、美洲本土图腾、波利尼西亚语提基像的图案和其他类似的重复原型。


这种复合幻觉的快速闪烁频率和图案之复杂,往往违反了艺术或记忆中的形状描述和准确捕获这些形状的能力。这种复杂的符号方格图案或运动的分形结构带来的致幻感和色胺类药物带来的迷幻体验截然不同;这可能才是让体验变得真正迷幻的视觉本质。



“利维坦”(微信号liweitan2014),神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新,反心灵鸡汤,反一般二逼文艺,反基础,反本质。


投稿邮箱:wumiaotrends@163.com

合作联系:微信号 thegoatjoe


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