顏色的形狀：大腦是如何處理顏色的？

我們所有人看到的顏色是否相同？這個古老問題現在可能有了答案。

美國國家眼科研究所（National Eye Institute，NEI）發現，人類大腦以相似的方式處理特定的顏色，并且這種大腦地圖的“形狀”可以預測人所看到的顏色，

在《當代生物學》期刊刊登的一篇論文中，研究者報告的結果表明這些“形狀”也受到了不同的亮度和色調的影響。

“這是首批通過直接測量大腦活動來確定一個人看到的是什么顏色的研究之一，”這項研究的首席研究員比維爾·康威（Bevil Conway）說，“這種方法讓我們可以觸及到一些基本問題——關于我們如何感知、分類、和理解色彩。”

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為此，研究人員使用了腦磁圖（MEG）技術，腦活動發生的電信號會產生磁場，MEG正是利用這種磁信號來描繪大腦活動的“形狀”，

這種方法實際上是幫助研究者在他人觀看色彩刺激的時候“讀心”，以此來勾勒神經通路的形狀，

在實驗中，每位志愿者觀看不同亮度的粉色、綠色、藍色和橙色刺激，并報告他們看到的是什么色調。研究團隊用腦磁圖測量了他們的大腦活動，大腦對色彩的處理發生在開始觀看顏色的400毫秒之內。

有趣的是，他們發現每個人的色彩處理過程都很相似——相似到僅用腦磁圖數據就足以預測志愿者們看到了什么色彩。

“數千年以來，人們一直在好奇色彩的組成，”康威說，“色彩的物理基礎，即彩虹，是一個連續的色調梯度，但是人類對色彩的感知卻是離散的，”

黃色和藍色的色彩刺激。左邊為高亮度，右邊為低亮度，志愿者使用了各種詞語來命名上面的兩個刺激，如 “黃色”（左）和 “棕色”（右），但他們始終使用 “藍色 “來命名下面的兩個刺激。

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比維爾·康威，美國國家眼科研究所

“我們感興趣的是，大腦如何實現這一過程，色調與亮度如何相互作用——譬如將黃色變成棕色，”

當被試在觀看不同亮度的刺激時，研究者觀察到了許多大腦活動的形狀，但是，無論視網膜錐體細胞如何活動，觀看冷色調刺激時，大腦活動形狀的種類總是更少。

“首先，我們對暖色的命名比對冷色的命名更精確，”研究者寫道，“這種對顏色命名的效率反映了色調與亮度之間的相互作用：在基本的顏色類別中（紅色、粉色、橙色、黃色、棕色、綠色、藍色和紫色），冷色（綠色和藍色）并不因為亮度的不同而被我們區分，但暖色卻能，”

我們很容易想到語言會影響我們報告的顏色：我們可能會說深深淺淺的藍都是藍色，但是我們不會把粉色稱為淺紅。然而這項研究表明，這背后可能有神經系統的原因，特別是我們對紅色的感知，

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“與紅色相關的色調是最突出的彩色，這反映在各種語言的基本色彩詞匯中，紅色也是最突出的，”

這意味著我們的色彩感知超越了語言和文化，更有可能是基于我們的大腦活動。因此，我們看到的顏色很可能是一樣的。

為什么大腦對暖色和冷色的處理可能并不相同？

“我們想知道這一結果是不是反映了視覺加工對物體色彩統計的適應性：無論具體是什么色調的暖色，都與我們標記為物體的部分場景相關聯的，”作者在文章中作出如此假設。

這對進化來說可能很重要，因為在環境中突出的物體更有可能包含威脅，所以對這些物體顏色進行快速、精細的評估可以幫助大腦決策，

值得注意的是，研究人員還發現了人們對顏色的處理方式也存在差異，這取決于他們觀看的是帶有顏色的形狀，還是顏色的名字。

相較于對顏色名字的處理，大腦對有色螺旋形圖案的處理更快，這表明大腦需要更長的時間來分別處理顏色和文字資訊，這項發現指出了大腦處理色彩的高度復雜性，因而也只是了解我們的眼睛和頭腦如何感知色彩的開始。

“對我們來說，顏色是揭示大腦和心靈如何工作的強大的模型系統。大腦如何組織和分類顏色？是什么讓我們認為一種顏色與另一種顏色更為相似？”康威說道，“運用這種新方法，我們可以用大腦去解碼顏色感知。而在這一過程中，我們還有希望發現大腦是如何將感覺數據轉化為感知、思想，并最終轉化為行動的。”

作者：Deborah Devis | 封面：Caring Wong

譯者：Soda | 審校：Orange Soda

編輯：Orange Soda | 排版：北方

原文：

https:http://cosmosmagazine.com/health/bodyandmind/the-shape-of-colour/