Взгляните на эту картинку. Что ты видишь? Сетка квадратов? Большой. Теперь снова посмотрите на пустое место в «переходах». Хотя это изображение, известное как сетка Германа, на самом деле представляет собой просто черно-белую сетку квадратов, кажется, что есть нечто большее - маленькие серые диски или темные пятна на пересечениях белых линий. Эта сетка является одним из самых классических примеровоптической иллюзии,когда ваш разум обманывают, заставляя видеть то, чего нет. Вы видите темные пятна в белом пространстве, но когда вы смотрите прямо на то место, где пятно должно быть, оно исчезает, потому что на самом деле его никогда не было с самого начала.
Это всего лишь один из бесчисленных примеров того, как глаза обманывают мозг. Иллюзии обманывают нас по разным причинам. Соседние объекты могут влиять на то, как вы видите вещи. Игра с перспективой может изменить ваше восприятие объекта. Иногда иллюзии работают из-за недостатков нормальной анатомии наших глаз. Но давайте не будем винить только эти «окна в душу». Мозг тоже виновен в том, что заставляет нас одурачиваться тем, что мы видим. Иногда слишком быстро делаются предположения о том, каким должен быть мир, а не о том, каков он на самом деле, что заставляет нас видеть вещи неправильно.
Вы, наверное, видели и были обмануты десятками примеров оптических иллюзий, и вы не одиноки. Отмотаем историю назад к древним грекам. Еще Аристотель упоминал, как легко можно обмануть разум тем, что он видит. Он отметил, что когда вы смотрите на водопад, а затем переводите взгляд на неподвижные скалы поблизости, создается впечатление, что камни движутся в направлении, противоположном направлению водопада.
Даже природа замешана в этом трюке. Мы не до конца понимаем, что происходит в нашем мозгу, когда мы видим различные оптические иллюзии, но с 19 века ученые и художники больше узнают об этом разрыве между реальностью и восприятием и о том, что он говорит нам о мозге.
Обман нейронов
Наше восприятие оптических иллюзий контролируется нашим мозгом. Например, мозг может легко переключаться между двумя разными видами объекта, чтобы превратить что-то двухмерное на листе бумаги в объект, который мы воспринимаем как трехмерный. Но как?
Это сложно. Нобелевская премия 1981 года по физиологии и медицине частично была присуждена Дэвиду Хьюбелу и Торстену Визелю за их открытия в области интерпретации мозгом закодированных сообщений, посылаемых ему глазами. (В том году награда была вручена нескольким победителям.) Они узнали, что существует пошаговый процесс анализа мозгом того, что видит глаз. Каждая нервная клетка или нейрон в головном мозге отвечает за определенную деталь изображения на сетчатке. Но даже с открытиями Хьюбела и Визеля и нашими знаниями о различных частях мозга, отвечающих за цвет, форму, движение и текстуру, ученые до сих пор не имеют представления о том, как все сообщения собираются вместе, чтобы произвести наше общее восприятие. объект.
С помощью МРТ ученые могут анализировать, что происходит в нашем мозгу, когда мы смотрим на иллюзии. Они узнали, что нейроны могут фактически конкурировать друг с другом, чтобы видеть светлые и темные пятна. Нейроны-победители влияют на сообщение, которое получает ваш мозг, и, следовательно, на то, что вы в конечном итоге воспринимаете.
Одна из теорий, которую выдвинули исследователи, заключается в том, что некоторые иллюзии заставляют нас одурачиваться, потому что они извлекают выгоду из того, как мозг постоянно пытается предсказать, что произойдет дальше, чтобы компенсировать небольшую задержку между моментами. событие происходит и наша способность воспринимать его. Иногда предсказание не соответствует реальности, которую изображает иллюзия.
Другая теория пытается объяснить иллюзию «кажущегося движения», например, так называемую иллюзию змеи, когда объекты кажутся движущимися по странице. Здесь ученые предполагают, что небольшие, почти незаметные, быстрые движения, которые совершают наши глаза (называемыесаккады), которые обычно сглаживаются мозгом, чтобы дать нам единую картинку, ответственны за то, что мы воспринимаем движение. когда его нет. Но другие говорят, что иллюзия вместо этого работает, потому что она посылает так много информации на нашу сетчатку одновременно, и одновременные сообщения в нашу зрительную кору вызывают путаницу.
Очевидно, что не все иллюзии работают одинаково, и некоторые теории не всегда оправдывают себя, если в иллюзии вносятся небольшие изменения. Короче говоря, мы до сих пор не знаем, почему наш мозг так сбит с толку!
Теперь ты это видишь, а теперь нет
Оптические иллюзии повсюду. Аристотель заметил оптические иллюзии в водопадах. Индиана Джонс увидел одного из них в скалах, когда совершал свой прыжок веры через гигантскую расселину в «Индиане Джонсе и последнем крестовом походе». И мы видим их повсюду, от M. C. Эшер рисует популярные интернет-мемы (это платье было голубым или золотым?).
На самом деле, однажды увидев «трюк» в иллюзии, развидеть его почти невозможно. Мы просто не можем перенестись назад в то время, когда мы не знали того, что только что узнали. Как только предварительные знания становятся доступными, наш мозг быстро получает к ним доступ и сопоставляет их с визуальными подсказками, которые вы получили, глядя на иллюзию. Чувство «невозможно развидеть», которое возникает у многих людей, когда они смотрят на иллюзии, является прекрасным примером того, что мозг делает больше, чем просто переводит то, что видят наши глаза.
И оптические иллюзии - это не только функция наших глаз и мозга; на наше восприятие также могут в значительной степени влиять культурные факторы. Хотя биологическая основа того, как могут работать оптические иллюзии, универсальна для всех людей, когда некоторые иллюзии демонстрируются людям из разных культур, не все видят одно и то же или пропускают одни и те же визуальные подсказки.
Возьмем, к примеру, иллюзию Мюллера-Лайера. В ходе исследования большинство европейских южноафриканцев думали, что линии были разной длины, но бушмены в некоторых южноафриканских племенах правильно отметили, что они были одинаковой длины. Ученые предположили, что люди в западных обществах привыкли видеть прямые линии и геометрические формы, а люди с другим культурным опытом не сталкиваются с такими же геометрическими конфигурациями, поэтому их мозг не приходит к тем же самым выводам, когда подвергается иллюзиям, которые построены на геометрических хитростях.
Однако, когда испытательные компьютеры, предназначенные для имитации деятельности мозга, получили ту же иллюзию, их тоже обманули. Так что культурное влияние на восприятие иллюзий, если оно действительно существует, пока под большим вопросом.
Большинство оптических иллюзий, к которым мы привыкли, например, «чертов камертон», существуют уже давно. Новые иллюзии во многом являются рифами старой классики. Даже движение оп-арт 1960-х и 1970-х годов, которое продемонстрировало совершенно новую серию иллюзий как изобразительного искусства, использовало классические понятия, такие как визуальное влияние соседних объектов, кажущееся движение и повороты перспективы, которые используются во многих наших старых любимых иллюзиях.. Однако сегодня люди все еще придумывают новые подходы к оптическим иллюзиям. Исследователи зрения проводят ежегодный конкурс, чтобы найти лучшие новые иллюзии. Конкурс не только веселый, но и помогает им больше узнать о том, как мозг воспринимает эти изображения.
Больше, чем просто игры разума
Оптические иллюзии могут быть забавными играми. Это старушка! Это молодая женщина! Пожилая дама! Молодая женщина! Оба! Ни один! Но они использовались в лечебных целях. Также предполагается, что они, возможно, сыграли свою роль в возникновении одной из величайших катастроф в новейшей истории.
Фантомная боль в конечности - это ощущение боли в части тела, которая была ампутирована и больше не существует. В то время как врачи пытались лечить эту фантомную боль с помощью лекарств, физиотерапии и даже хирургии, некоторые из наиболее успешных методов лечения были связаны с тем, что по сути является оптической иллюзией. Чтобы этот обман мозга сработал, врачи заставляют пациентов помещать существующую конечность - например, правую руку - на отражающую сторону зеркала, и их мозг обманывают, заставляя поверить в иллюзию того, что отражение их существующей руки на самом деле является их ампутированной. левая рука. Хотя пациент понимает, что это неправда, мозг обманывают, заставляя думать, что рука вернулась. Боль часто исчезает после нескольких сеансов игры с этим зеркальным лечением.
Как бы эта оптическая иллюзия ни помогла людям с ампутированными конечностями, иллюзии, возможно, также были ответственны за причинение некоторого вреда людям. Историки предположили, что крушение Титаника на самом деле могло быть результатом оптической иллюзии. Атмосферные условия в тот вечер, когда затонул корабль, созрели длясуперрефракции или экстремального искривления света. Этот легкий изгиб мог привести к тому, что айсберг, с которым столкнулся корабль, визуально исчез из поля зрения. Не только это, но и сам «Титаник» после столкновения может стать жертвой этого искривления света, что сделает его скрытым от взора соседнего грузового корабля «Калифорния», который должен был прийти ему на помощь.
Примечание автора: как работают оптические иллюзии
Исследование для этой статьи только что подтвердило мне, что я могу смотреть на M. C. Эшер рисует часами и до сих пор не может в этом разобраться. Думаю, в этом и смысл!