狗狗也有错觉？
本文来自微信公众号：果壳（ ID: Guokr42），原文标题：《右边中心的球更大？在狗子看来正好相反！》，作者：刘悦晨，题图来自：《忠犬八公的故事》
下面这张图看着眼熟不？右边中间的圆是不是看起来更大？当然，你可能已经知道了这是视错觉，事实是两边的圆一样大。
图 | The Scientist
但你不知道的是，有人发现，产生视错觉可不是人类的专利，狗子也可以。而且跟人的错觉正好相反。
烧烤时的灵光一现
故事要追溯到2015年。
那时，莎拉-伊丽莎白·比索耶（Sarah-Elizabeth Byosiere）刚刚取得硕士学位，正在澳大利亚墨尔本的乐卓博大学（La Trobe University）进行访学。
在一次外出烧烤时，她与几位心理学家相谈甚欢。当时他们正在研究人脑的感知与视错觉之间的关系。那些有趣的想法瞬间激发了莎拉的脑洞。她开始思考，狗是否也和人类一样存在视错觉？如果可以将研究人类视错觉的方法应用到狗的身上，会得到什么结果呢？
莎拉开始想要知道狗狗是否也和人一样存在视错觉 | giphy
莎拉十分激动，她想，如果实验成功，也许可以为人们了解狗的视觉感知系统提供一种新的研究方式。
就这样，莎拉来到乐卓博大学，开始在保琳·贝内特（Pauleen Bennett）教授的指导下攻读博士学位，开启了她的有趣研究。
眼见不一定为实
在讨论莎拉的具体发现前，我们先来说说什么是“视错觉”。视错觉（Optical Illusion）是指利用几何排列和视觉成像规律，制作出有欺骗效果的图像，从而让观察者在看到它们时产生视觉认知上的错误。
日常生活中，它常被应用于建筑和室内设计等领域当中。最常见的，便是通过图形间的几何排列造成的视错觉。
下面的例子你可能见过：请观察图1，并选出你认为中心圆较大的那个。选好了吗？你是不是觉得右边的中心圆更大？但其实左右两幅图中的中心圆是一样大的。
图1. 经典的艾宾浩斯-铁钦纳错觉图例。两个大小相同的圆并列放置，其中一个被更大的圆圈所包围（左），另一个则被更小的圆圈所包围（右）。被试者观察图像，比较中心圆大小，往往会得出被大圆包围的中心圆比较小的结论。| The Scientist
这便是视错觉图像中的经典案例之一——艾宾豪斯-铁钦纳错觉，以其发现者，德国心理学家赫尔曼·艾宾豪斯（Hermann Ebbinghaus）的姓氏命名，并因为英国心理学家爱德华·铁钦纳（Edward B. Titchener）在1901年出版的实验心理学教材而被人们熟知。
再来看看另一个例子：请观察图2，并选出你认为中心圆较大的那个。选好了吗？与上一题的答案一样，左右两侧的中心圆一样大。这一案例被称为德尔博夫错觉。与艾宾浩斯-铁钦纳错觉相似，因为中心圆与外周圆环的几何排列不同，观察者会对中心圆的大小产生认知偏差。
图2. 德尔博夫错觉图例。两个大小相同的圆盘并列放置，并且被圆环包围。如果圆环靠近中心圆，则被包围的中心圆看起来会比较大；如果圆环远离中心圆，则被包围的中心圆看起来会比较小。| The Scientist
狗狗也有错觉，但……
莎拉就一系列的艾宾浩斯-铁钦纳图形，在参加测试的8只狗狗中做了实验。在正式实验前，所有被试都经过了严格的训练，用四个月的时间建立起了巴甫洛夫条件反射。经过训练的被试能够正确选择出较大的图形。
令莎拉惊讶的是，狗狗们确实表现出了存在艾宾浩斯-铁钦纳错觉的迹象，但是与我们人类恰恰相反——狗狗都倾向于选择被较大圆圈包围的图形（图1左）。在进行德尔博夫测试时，则没有表现出明显的选择偏好。
作为训练狗狗与视觉幻觉互动的第一步，研究人员要让狗狗把“用鼻子碰个东西”与“获得奖励”联系起来，初期要触碰的是一个插在棍子顶端的红色球球 | SARAH BYOSIERE
无独有偶，意大利帕多瓦大学的克里斯蒂安·阿格里洛（Christian Agrillo）和同事也发现了同样的现象，被试狗狗们似乎对于德尔博夫图形并没有选择偏好。
与莎拉的实验方法不同，克里斯蒂安采取了“自发性偏好实验”（Spontaneous Preference Experiments）。这种实验方法的优势在于不需要对被试进行长期的训练，只需通过不同大小的盘子和不同份量的食物来模拟圆和圆环的图像。
实验中，13只被试都会对两盘相距一米的食物进行选择。控制组中，相同大小的盘子中心放有不同份量的食物；而实验组中，不同大小的盘子中心放有相同份量的食物。克里斯蒂安认为，无论在哪种情况下，参加测试的狗狗都会选择看上去份量较多的那一盘食物。
如果与人类观察德尔博夫图形时的反应类似，那么在实验组当中，参加测试的狗狗应该会更多地选择盘子较小的一盘，因为小盘子让食物的分量看上去更多。
然而，狗子：别想骗老子 | giphy
但事实并非如此。结果表明，在对照组中，被试狗狗的确更倾向于选择食物份量较多的一盘，但在实验组中，被试狗狗的选择则是完全随机的。
也有时候，狗狗似乎产生了和人一样的视错觉。英国林肯大学的研究人员发现，在观察另一种图形——穆勒-里尔错觉图像时，被试狗狗表现出了与人类相似的反应，会始终选择两侧箭头向内的图形，认为其更长。
图3. 穆勒-里尔错觉图例。图中有两条等长平行线段，但上面那根好像看起来比下面的更长。| The Scientist
但实验中的不确定的因素往往也是研究者们需要慎重考虑的。例如，就有研究者倾向于认为，在穆勒-里尔错觉实验中，参加测试的狗狗可能只是选出了整体看上去较长的图形，而不是真的认为中间的线段更长。
但不可否认的是，这些有趣的尝试都为人们能更好地了解狗是如何通过视觉感知周围的世界，提供了初步灵感与方案。
干脆给狗狗看魔术吧
现在，使用视错觉图像研究动物的视觉已经十分常见了，于是不安分积极进取的科学家们又琢磨出了更多花样。
比如，fMRI可以让研究者在被试狗狗观察指定图像的同时，直接看到其脑内实时变化的神经信号。也有研究人员认为通过更为复杂的视觉信息，例如魔术，可以对动物的视觉感知系统进行更好的探索。
埃默里大学神经科学家格雷戈里·伯恩斯（Gregory Berns）就在使用功能磁共振成像研究狗狗的知觉 | EMORY UNIVERSITY
相比于三维或二维的图像变化，魔术显然更为复杂。魔术师常常会利用我们注意力和感知方面的盲点来完成魔术。如果其他非人类动物具有和人类相似的注意力和知觉机制，那么理论上将魔术作为测试条件就可以在实验中发挥作用。
嗯？铲屎官你成功引起了我的注意！| giphy
但使用魔术做实验的难点在于控制变量。莎拉和她的团队就发起了一项名为“What Fluff!!”的公民科学项目，采用相对简单的魔术——“大变活人”，来观察狗狗们会有什么样的反应。
参与项目测试的人需要在家中与自己的狗狗完成如下测试：当与狗狗对视时，反复用一条毯子遮挡自己；并在某次遮挡后，快速藏到狗狗看不到的地方。这样，当毯子落下，狗狗会发现主人突然不见了，会给它们一种主人凭空消失了的感觉。
莎拉希望通过观察此时狗狗的反应，对狗的视觉感知进行进一步的研究。这个实验目前仍在收集数据，接收各位“公民科学家”上传的视频。
大家现在还可以上传视频哟！| giphy
无论莎拉最新的研究结果如何，不可否认的是，即使狗狗作为人类的好伙伴已经与我们共同生存了几千年，但我们对于狗狗的视觉感知方式和原理仍然知之甚少。一直以来对于狗狗视觉认知的研究并不少见，但是研究方法相对单一，也使得所得出的结论有一定的局限性。
希望伴随着实验方法和技术的不断革新，在未来的某一天我们真的能切实了解到狗狗眼中的世界。
图 | giphy
参考文献：
1. A Dog’s View of Optical Illusions. https://www.the-scientist.com/features/a-dogs-view-of-optical-illusions-68278
2. Miles K. Bensky, Samuel D. Gosling, and David L. Sinn, “The World from a Dog’s Point of View: A Review and Synthesis of Dog Cognition Research” in Advances in the Study of Behavior, H. Jane Brockmann, Timothy J. Roper, Marc Naguib, John C. Mitani, Leigh W. Simmons, and Louise Barrett Ed. Vol. 45, pp. 209-406 (Academic Press 2013)
3. Byosiere, SE., Feng, L.C., Woodhead, J.K. et al. Visual perception in domestic dogs: susceptibility to the Ebbinghaus–Titchener and Delboeuf illusions. Anim Cogn 20, 435–448 (2017). https://doi.org/10.1007/s10071-016-1067-1
4. Hanisch C, Konczak J, Dohle C. The effect of the Ebbinghaus illusion on grasping behaviour of children. Exp Brain Res. 137, 237-245 (2001). https://doi.org/10.1007/s002210000655
5. WHAT THE FLUFF!? A Citizen Science Project. https://ritakanagat12.wixsite.com/whatthefluff