第一眼看到下面這幅肖像（圖1），你瞥見的是與你相視的眼神，抑或側(cè)身思考的女子？視覺歧義性的存在賦予了知覺豐富的可能，如何解決這些歧義決定了世界在不同人眼中的模樣。也許你會說視覺歧義皆來自于藝術(shù)家的杜撰，但事實(shí)并非如此。視覺系統(tǒng)的工作方式?jīng)Q定了對歧義的解讀貫穿視知覺的始終——所有投射至視網(wǎng)膜的二維圖像終須被還原為三維的知覺表征，而二者之間常常缺少唯一的對應(yīng)關(guān)系。
圖1 畢加索畫作《朵拉·瑪爾的肖像》
前人研究發(fā)現(xiàn)，人們對兩可刺激——因歧義性而產(chǎn)生兩種可能解釋的視覺信息——具有特定的知覺偏向性。換言之，相同的兩可刺激被知覺為A和B的比例因人而異，但對個體而言這種偏向性相對穩(wěn)定，可視為一種個體特質(zhì)。差別化的知覺偏向性，或者說視覺歧義的解決過程體現(xiàn)了高級視覺加工的個體差異。這種差異由何決定？它得益于視覺系統(tǒng)對環(huán)境信息的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)，還是受控于個體間的遺傳學(xué)差異？
在近期發(fā)表于Psychological Science 的一項(xiàng)工作中，中國科學(xué)院心理研究所腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔣毅研究組的王瑩等研究人員對上述問題進(jìn)行了探索，并首次提供了知覺偏向性個體差異具有遺傳學(xué)基礎(chǔ)的證據(jù)。研究者選取了最常見的一種視覺歧義解決現(xiàn)象，即上文提及的三維知覺作為切入點(diǎn)，借助行為遺傳學(xué)的方法考察了與解決三維歧義相關(guān)的知覺偏向性的可遺傳性。實(shí)驗(yàn)中觀察者觀看不提供明確深度線索的光點(diǎn)生物運(yùn)動材料，他們對生物運(yùn)動三維朝向的知覺有兩種可能，即朝向自己或是背離自己（圖2）。觀察者在反復(fù)觀看兩可生物運(yùn)動刺激過程中知覺到某個特定朝向的比例，可作為測量個體知覺偏向性的指標(biāo)。82對同卵雙生子及78對異卵雙生子（共計(jì)360人）參與了這項(xiàng)研究。根據(jù)行為遺傳學(xué)的理論，同卵雙生子共享的基因（近似100%）高于異卵雙生子（約50%），而二者所受成長環(huán)境的影響類似，因此如果與異卵雙生子相比，同卵雙生子之間就某個特質(zhì)表現(xiàn)出更高的相似度，則說明基因?qū)υ撎刭|(zhì)具有調(diào)控作用。使用遺傳學(xué)模型對行為數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可以量化遺傳因素、共同環(huán)境因素以及獨(dú)特環(huán)境因素對所測量的特質(zhì)在個體間變異的解釋量，從而進(jìn)一步計(jì)算出該特質(zhì)的遺傳率。遵循以上方法，研究者發(fā)現(xiàn)，兩可生物運(yùn)動的知覺偏向性具有很高的遺傳性，基因可以解釋53.8%的行為變異（圖3a）。
圖2 具有視覺歧義性的光點(diǎn)生物運(yùn)動刺激（中圖）及其可能引起的知覺（左圖和右圖）的靜態(tài)示意
圖3 同卵雙生子和異卵雙生子在不同行為特質(zhì)上的組內(nèi)相關(guān)（縱向柱狀圖）及遺傳和環(huán)境因素的影響（橫向柱狀圖）
為了進(jìn)一步考察上述發(fā)現(xiàn)的特性，在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，研究者采用了另一種為人們所熟悉、但不具有生物社會意義的兩可運(yùn)動材料，即旋轉(zhuǎn)的光點(diǎn)球，用同樣的范式檢驗(yàn)了基因和環(huán)境對知覺偏向性的影響。有意思的是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對光點(diǎn)球三維運(yùn)動方向的知覺偏向性完全由環(huán)境決定，并且這一結(jié)果與被試的選取無關(guān)，分析同一批被試對生物運(yùn)動三維運(yùn)動方向的知覺偏向性得到了與實(shí)驗(yàn)一類似的結(jié)果（圖3b）。
在最后一個實(shí)驗(yàn)中，研究者使用不同的實(shí)驗(yàn)范式再次驗(yàn)證了基因?qū)煽缮镞\(yùn)動三維朝向知覺的影響。與第一個實(shí)驗(yàn)的短暫呈現(xiàn)不同，該實(shí)驗(yàn)使用連續(xù)呈現(xiàn)的生物運(yùn)動刺激。兩可知覺的一個特性是，當(dāng)觀察者持續(xù)觀看一個刺激，知覺會在兩種可能的解釋之間轉(zhuǎn)換，而觸發(fā)第一次反轉(zhuǎn)和觸發(fā)之后的反轉(zhuǎn)相比通常需要更長的時間，可能與視覺歧義的解決過程有關(guān)。在這個實(shí)驗(yàn)中，研究者記錄了觀察者第一次知覺到生物運(yùn)動刺激的三維朝向到第一次發(fā)生知覺反轉(zhuǎn)所經(jīng)歷的時間，并將其作為另一個考察視覺歧義解決過程的指標(biāo)。行為遺傳學(xué)分析顯示，人們對兩可生物運(yùn)動刺激的首個知覺的保持時間也具有可遺傳性，遺傳率為26.1%（圖3c）。
一百個讀者心中有一百個哈姆雷特，這句話詮釋了人們對認(rèn)知過程中個體差異的深刻認(rèn)識。而被認(rèn)為相對確定且同質(zhì)的視知覺加工在正常人群中的個體差異，則常常被研究者忽略。是什么讓我們眼中的世界不盡相同？人們?yōu)楹螌Σ煌膬煽纱碳け憩F(xiàn)出各異卻穩(wěn)定的知覺偏向？當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)，對具有歧義的三維運(yùn)動信息的知覺偏向是一種較為穩(wěn)定的個體特質(zhì)，并且基因?qū)�體知覺生物運(yùn)動三維朝向信息偏向性的差異起了重要作用。這一結(jié)果促使我們對以往的主流觀點(diǎn)，即知覺偏向性主要源自于個體的知覺經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反思。人們?nèi)绾谓鉀Q不具備進(jìn)化意義的視覺歧義取決于個體所暴露的環(huán)境，而對于生物社會性刺激，比如生物運(yùn)動，引導(dǎo)知覺的先驗(yàn)信息很大程度上已經(jīng)通過基因編碼在了我們的大腦中。
該研究得到國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2011CB711000）、科技部科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAI36B00）、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)（XDB02010003）及國家自然科學(xué)基金（31100733,31070903）資助。
論文信息：Wang, Y., Wang, L., Xu, Q., Liu, D.&Jiang, Y. (2014). Domain-specific genetic influence on visual-ambiguity resolution. Psychological Science.
