魔術師佩恩和特勒表演的升級版經典魔術「電鋸驚魂」，讓人產生不可思議的錯覺（佩恩操作電鋸，特勒扮演那個被「切」為兩段的「受害者」）。神經科學家正把一些魔術方法應用到某些類型的實驗當中。其中一類實驗研究大腦為什麼會產生錯誤的理解，即使這種錯誤的理解違反了以前所有的現實經驗。

燈光聚焦到魔術師的助手身上——那是一個身穿白色緊身衣的女子，聚光燈下，她艷光四射。魔術師「偉大的湯姆森」（ The Great Tomsoni）宣佈，他要把這位美人身上的白衣變為紅色！在座的觀眾都不由自主地把身子往前探，緊緊盯著這個女人，似乎要把她的形象深深地烙在視網膜上。湯姆森拍了拍手，燈光暗了下去，下一個瞬間，紅光亮了起來，先前的白衣女郎現在是一身紅色，流光溢彩。

一切就發生在一瞬間！觀眾們沒想到，魔術師只是變換了一下聚光燈的顏色而已。魔術師開心地瞧著這一切，對自己的這個小玩笑非常滿意。是的，他承認這只是個拙劣的小把戲——他調皮地解釋說，這是自己最喜歡的一類小把戲。但是你不得不承認，他的確把女助手的衣服變成了紅色——當然同時也把她整個人變成了紅色。湯姆森請大家原諒他開的小玩笑，把注意力再次集中到美麗的女助手身上，因為他將為大家表演下一個小把戲。湯姆森拍了拍手，燈光再次短暫地一暗，緊接著整個舞台上亮起了耀眼的白光……等一下！女助手的衣服確實是紅色的！「偉大的湯姆森」的確把女助手的衣服變成了紅色！

約翰·湯普森（John Thompson，也就是「偉大的湯姆森」）對這個魔術的揭秘，使我們能夠深刻而直觀地瞭解，觀眾的大腦在觀看魔術時到底發生了什麼樣的神經活動。對於我們這些神經科學家來說，這非常有利於推進神經科學的研究。

當湯普森介紹女助手時，她身上那件白色緊身衣自然而然地誘導觀眾作出這樣的假設：在它下面不可能藏有任何東西——當然也不會藏有另外一件衣服。這個假設看似有理，卻是錯誤的。這位魅力十足的緊身衣女郎同時也吸引了觀眾的注意力——這正是湯普森所希望的。觀眾越是盯著她看，就越不會注意到藏在地板下的機關，而且他們的視網膜神經元也就越來越適應當時的光線強度和所感受到的色彩。

在湯普森打開紅色聚光燈給大家開了那個「小玩笑」之後，每個觀眾的視覺系統其實都經歷了一個「神經耐受」（neural adaptation）過程。這個過程是指，神經系統對一個恆定持續刺激的應答能力（由被激活的相關神經元的比例來衡量），隨著刺激時間的延長而下降。就好像神經元會主動忽略那些持續恆定的刺激，以保持它們對變化信號的反應能力。持續恆定的刺激被撤除後，耐受的神經元會產生一個應答反彈，這就是所謂的後放電（afterdischarge）。

在這個魔術表演中，使視覺系統耐受的恆定刺激就是將衣服映紅的紅光。湯普森知道燈光暗下去後，觀眾視網膜神經元會有瞬時的反彈放電，他們看到的依然會是一個女人輪廓的紅色余像。也就是在這一剎那，一個隱藏在舞台地板上的活門打開，女助手身上的白色緊身衣被迅速剝離並收到小門內——她身上的白色緊身衣只是靠尼龍搭扣輕輕粘在身上，並且和一根從小門裡伸出的透明纜繩相連。接著燈光再次亮起，人們看到的就是一個身穿紅衣的女子了。

在這個魔術表演中還有另外兩個要素。首先，緊身衣剝脫前舞台上的光線很強。當強光突然暗下去的時候，觀眾就看不見纜繩的迅速移動以及白色衣服剝脫並隱藏的過程。這跟我們從陽光直射下的大街突然轉進一家昏暗的商店時，會暫時什麼也看不清是一個道理。其次，湯普森是在觀眾都以為表演已經結束時才開始真正的表演。從認知的角度來說，這使他獲得了很大的優勢。觀眾們沒有在最關鍵的時刻去尋找他表演中的破綻，此刻他們稍稍忽略了對細節的審視。

「神經魔術」新科學

魔術師能熟練地操縱人的注意力和認知能力，將觀眾的注意力從關鍵的保密動作上轉移開。學習這些魔術手段，神經科學家有望設計出更巧妙的實驗，利用視錯覺和認知錯覺來揭示注意力和意識的神經機制。

法國藝術家以賽亞· 勒維安特（Isia Leviant）的畫作 《謎》常會讓人產生一種錯覺：盯著圖片中的圓心時，彷彿畫中的同心圓環中有物質在流動。這種錯覺起源於意識還是眼睛？這個問題一直存有爭議，直到本文作者及其同事發現這種錯覺產生的原因，是眼部發生了微跳視（microsaccade）——眼球在凝視時發生的無意識微小運動。要想把魔術造成的錯覺用作神經科學研究的實驗工具，就要先瞭解眼睛和意識所起的不同作用。

湯普森的小魔術很好地闡明了舞台魔術的本質。魔術師首先應該是一個塑造注意力和意識的藝術家，能夠隨心所欲地操縱人們注意力的焦點和強度。對於人們知道什麼和不知道什麼，也要瞭如指掌，並隨時掌控。為此，魔術師會綜合運用一些迷惑手段，包括利用人的視錯覺（例如余像）、煙霧或鏡子造成光錯覺、特技（爆炸、模擬槍擊、高度同步化的燈光控制）、熟練的手法，以及秘密裝置和機關等等。

不過，對於一個魔術師來說，讓人們產生認知錯覺的能力或許才是他的終極法寶。和視錯覺類似，認知錯覺蒙蔽了人們對真實世界的感受。然而，與視錯覺不同的是，認知錯覺從本質上來說並非由感官造成的。換句話說，認知錯覺涉及人腦的高級功能，比如注意力、記憶力和因果推理能力。有了這些手段和工具，一個老練的魔術師在舞台上就能夠得心應手，讓看起來完全違反物理規律的現象上演，讓觀眾們覺得，唯一的解釋就是——魔力！

神經科學家現在也開始利用魔術師的手段來操縱人的注意力和認知能力。當然，他們這麼做的目的，跟魔術師們截然不同。神經科學家是為了探索人類認知功能的大腦和神經基礎，而魔術師主要是為了利用人們認知能力的弱點。不過，魔術師們幾個世紀以來所創造的這些舞台技巧方法，也能成為神經科學家手中靈敏而有力的「探針」，能夠補充甚至拓展現有的神經科學實驗手段。

通過研究魔術本身，神經科學家漸漸熟悉了魔術的技巧和方法，有的研究甚至第一次揭示了某些魔術方法如何在人們頭腦中造成不可思議的印象。迄今為止，對魔術的研究再次驗證了人們從早期實驗心理學研究中獲得的、一些關於認知和注意力的知識。也許有人認為這麼做是徒勞的——何必換個花樣去重複驗證大家都已熟知的理論呢？但是批評者們忽略了這些研究的重要性和目的。通過對魔術技巧的研究，神經科學家可以更深入瞭解，並更有針對性地運用他們自己的研究方法。我們相信，如果科學家早一些開始對這些魔術師憑直覺就能運用的知識進行研究，認知科學的進展會比現在更為迅猛。就算到現在，魔術師們還有一些不為外人所知的技巧，神經科學家還沒能用上它們。

學習和利用這些魔術手段，神經科學家有望設計出更巧妙的實驗，創造出更有效的視錯覺和認知錯覺，來揭示注意力和意識的神經機制。這些技巧不僅使認知研究中所使用的實驗方法更為巧妙和精準，還可以為一些患有特定認知障礙〔如腦外傷性注意力缺陷、注意力缺失多動症（ADHD）、阿爾茨海默病（Alzheimer's disease）等〕的病人提供診斷和治療的方法。也許我們可以利用這些魔術手段，幫助患者抑製造成混亂和迷惑的干擾，從而專注於治療的關鍵部分。

魔術師把觀眾的注意力從關鍵的保密動作上轉移開的方法，歸根結底就是誤導。用魔術的行話來說，這種誤導就是要把觀眾的注意力從「方法」轉移到「結果」上，而「 方法」才是隱藏在「結果」背後的秘密。我們借用認知心理學（cognitive psychology）的術語，把誤導分為「顯性」和「隱性」。魔術師把觀眾的視線從他的方法上引開，多半只是很簡單地讓觀眾去看某些特定的目標，這種誤導就是「顯性」的。當湯普森介紹那位迷人的女助手時，他確信所有的目光都集中在她身上了。相對來說，「隱性」的誤導是一種更微妙的技巧，魔術師同樣會把觀眾的注意力或懷疑的焦點從他的方法上引開，但不一定引開觀眾的視線。在隱性誤導的影響下，觀眾往往對眼前的魔術方法視而不見。

認知神經科學家已經認識到至少存在兩種類型的隱性誤導。一種叫做變化盲視（change blindness），它是指觀察者面對存在多樣事物的情景時，無法注意到情景中的某些事物與此前的有所不同。這種變化既可能是可預期的，也可能是不可預期的。它的主要特徵是，除非觀察者把變化前後的狀態直接進行比較，否則在任何時刻觀察整個場景，這種變化都不會被發現。

許多研究表明，不一定是很微小的變化才會引起變化盲視。一些較大的變化如果在眨眼、快速掃視、場景閃爍等視覺短暫中斷時發生，也一樣不會被注意到。英國赫特福德大學（University of Hertfordshire） 的心理學家兼魔術師裡查德·懷斯曼（Richard Wiseman）所表演的「變色撲克牌戲法」就是絕佳的例子（在線視訊鏈接http://www.sciam.com.cn）。看過那段視訊，你不得不承認，懷斯曼的確證明了，觀眾並沒有注意到鏡頭挪開時發生的顏色變化。需要一提的是，這段視訊雖然名字叫變色撲克牌戲法，但實際上並沒有使用任何魔術手法。

還有一種隱性誤導叫做無意盲視（unattentional blindness）， 它與變化盲視不同，並不需要人們把現在的場景與記憶中的場景進行比較。無意盲視是指人們對一些出乎意料的事物視而不見。心理學家丹尼爾·Ｊ·西蒙斯（Daniel J. Simons）設計了一個無意盲視現象的經典例子：他和同在哈佛大學的另一位心理學家克裡斯多弗·Ｆ·沙布裡艾（Christopher F. Chabris）， 要求受試者只為某個三人籃球隊隊員間的傳球計數，而忽略其他球隊隊員間的傳球。當這些受試者專心數數的時候，半數受試者都沒有注意到一個打扮成大猩猩的人走過球場（這個「大猩猩」甚至在場中央停了一會兒拍他的胸脯）。造成這種「盲視」，不需要突然中斷視線，也不需要分散觀察者的注意力。有意思的是，許多受試者雖然直接看著「大猩猩」，卻並沒有意識到他的存在。

阿波羅·羅賓斯（上圖右）常常標榜自己是個職業扒手。他給我們示範如何誤導「目標」朝某個方向看而不注意自己的貴重物品。羅賓斯借助身體接觸、侵犯「目標」的私人空間以及誤導性的眼神等手段來達到目的，例如神不知鬼不覺地把一塊腕表從一個人手上取下來。

魔術中的視錯覺

並非所有魔術都在認知水平起作用。利用視覺系統的特點，運用相應的道具也可以產生非同尋常的效果。這其中有：

彎曲的勺子：魔術師晃動一把勺子讓勺柄看起來好像是柔軟的。

原理：視皮層裡有些神經元對移動的影像和線條末端的影像都很敏感，但它們對振動影像的反應不同於其他視覺神經元。結果就是，神經系統對振動物體的末端和中段的反應有差異，堅硬的物體在這種情況下看起來就好像中間變柔軟了。

視覺殘留：魔術師已經把物體從視野中移除，但在很短的一段時間內看起來好像物體還在那裡。

原理：當刺激撤除後，由於神經後放電會導致產生大約100毫秒的余像。

傑裡·安德勒斯（Jerry Andrus）的三維空間扭曲：觀眾先盯著一個旋轉的碟子看一段時間，這個碟子有三個區域會發生擴張和收縮的運動。再讓觀眾看靜止物體時，他們會感覺靜止物體也在擴張和收縮。

原理：神經元分別適應了視野中三個區域產生的運動影像。