Учёный объяснил механизм всех оптических иллюзий

Своеобразное предвидение позволяет нам вовремя реагировать на происходящие события. Задержка передачи сигнала всего 1/10 секунды, но представьте, что в вас запустили теннисный мяч со скоростью 200 километров в час. Это будет чуть менее 6 метров за ту самую одну десятую. Как раз хватит времени, чтобы увернуться. Но только если задействована опция «достройки изображения», — поясняет Чангизи (фото Rensselaer Polytechnic Institute).

В ходе эволюции у человека появилась способность предсказывать будущее. Правда, это не имеет ничего общего с откровениями Нострадамуса – речь идёт о компенсации задержки, возникающей при передаче визуального образа от сетчатки глаза до соответствующего отдела головного мозга.

Временной лаг составляет одну десятую секунды, и, к сожалению, наш предсказательный горизонт этим и ограничивается. Вернее, мозг человека «дорисовывает» соответствующий образ, исходя из неких базовых принципов восприятия окружающих предметов.

Каковы эти принципы? Существуют ли они? Специалист по когнитивным моделям Марк Чангизи (Mark Changizi) из Политехнического института Ренсселера (Rensselaer Polytechnic Institute) попытался прояснить этот вопрос, обратившись к оптическим иллюзиям.

Предварительный отчёт об исследовании опубликован центром теоретической нейробиологии Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology).

Как оказалось, проще всего увидеть эффект «реконструкции реальности» можно на примере оптического обмана.

Если вы сфокусируетесь на центре картинки, то линии, находящиеся ближе к точке схождения лучей, покажутся изогнутыми (иллюстрация Mark Changizi, RPI).

Возьмём так называемую иллюзию Геринга, где вертикальные прямые перекрывают пучок лучей. Кажущееся искривление центральных линий возникает, поскольку наш мозг способен предвидеть, как будет выглядеть изображение в следующий момент, – по мере того как мы «приближаемся» к центру рисунка.

Эффект приближения, в свою очередь, создаётся геометрическими параметрами самой точки схождения лучевых отрезков. Поскольку мы на самом деле никуда не движемся, возникает иллюзия восприятия прямых линий в качестве кривых.

«В ходе эволюции у человека возникла возможность краткосрочного предвидения ближайшего будущего, – говорит Чангизи. – Сходящиеся в центральной точке лучи – это те сигналы, которые обманывают наше сознание, заставляя его думать, что мы перемещаемся вперёд. Искривляя линии, мозг пытается подсказать, какая картина предстанет перед нами в следующий момент».

Такие «фокусы» окружают нас в повседневной жизни постоянно. Например, «побочные эффекты» бинокулярного зрения: если попеременно закрывать глаза, то будет казаться, что наблюдаемый предмет слегка смещается.

Или вспомним способность воспринимать смысл фраз даже в том случае, когда правильно расположены только первая и последняя буквы в каждом слове, а внутри они раскиданы не по порядку.

Американец решил, что тот же самый принцип лежит в основе всех оптических иллюзий. Для проверки своей гипотезы он изучил 50 видов «обманок» и распределил их по 28 категориям.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что существуют четыре основных типа «подгоночных» переменных: размер наблюдаемого предмета, его скорость, яркость (контрастность) и расстояние до него.

К примеру, если два объекта находятся на одинаковом удалении от вас, а вы направляетесь к одному из них, то по мере приближения ваша цель будет казаться крупнее и при этом терять контрастность – «размываться».

При приближении головы к центру круга последний как бы становится светлее. Что помогает мозгу определять, как «скорректировать» объект? Например, работа, которую проделывают глазные мышцы, чтобы его увидеть (иллюстрация Mark Changizi, RPI).

Основываясь на результатах исследования, Марк утверждает, что все четыре канала восприятия возникли в ходе эволюции, но так или иначе связаны с необходимостью постоянного передвижения, причём прямолинейного.

По его словам, эффекты «дорисовки» реальности могут возникать и в статичном положении, и при кручении – но они так или иначе могут быть объяснены корректировками, необходимыми при движении вперёд.

Кстати, более подробно ознакомиться со всей концепций «предсказательного восприятия» вы можете в препринте работы, размещённой на личной странице учёного (PDF-документ).

Читайте также о психологии фокусов или о том, как создаётся иллюзия выхода из тела. Кстати, а вы знаете, что шизофреники не обманываются оптическими иллюзиями?



Новая компьютерная модель может читать мысли людей

3 июня 2008

Обезьян научили управлять предметами мысленно

30 мая 2008

Обнародованы первые победители научной премии Кавли

29 мая 2008

В головном мозге обнаружены два вида морали

14 мая 2008

Настроение зависит от времени суток на молекулярном уровне

13 мая 2008