Сега го виждаш, а сега вече – не…

Posted: January 30, 2015 in New Scientist

От невъзможните стълби на Ешер, до патицата, която може да бъде плъх, илюзиите са безкрайно впечатляващи. Ако ли искаме да ни кажат нещо относно това как работят нашите мозъци, то трябва да знаем как всяка една от тях създава ефекта си.

Carte Blanche от Rene Magritte

Carte Blanche от Rene Magritte

Освен цялата забава която имаме с тях, илюзиите вършат сериозна работа в осветяването как нашите мозъци работят, и в частност как перцепцията работи. Така също могат да ни помогнат в разбирането как съзнанието се развива и да ни разкажат нещо за нашата “невро-археология” и поведенческите модели залегнали в нервната система през еволюционният период.

Но нека да се концентрираме върху перцепцията: тя е достатъчно сложна и измамна. Ще се опитаме да класифицираме илюзиите по начина, който разкрива принципите, които ги изграждат, започвайки с физическите причини, продължавайки към физиологичните нарушения на невралните сигнали и накрая ще завършим с когнитивните процеси – където мозъка се опитва да намери смисъл в сензорни сигнали, не винаги обаче успешно.

Разликата между физиологичен и когнитивен не винаги е праволинейна. П0-скоро е като разликата между как машина работи и какво прави. За пример – отварачката на консерви се нуждае от две описания: лостовият механизъм и резеца и какво върши това, за да отвори консерва. Разликата между физиологичен и когнитивен има като резултат последици в “реалният свят”. За пример е плацебо ефекта, който вменява близки връзки между физиологичното и когнитивно-физиологичното. Така различните типове илюзии могат да бъдат значими по начин,  за който още не сме наясно. По тази причина конструираме нещо като Периодична таблица на Илюзиите (лош избор на думи навярно), както следва: слепота, неяснота, нестабилност, изкривяване, фикция и парадокс, плюс техните причини.

Започвайки със слепотата изглежда странно, но множеството видове слепота и съпровождащите ги визуални феномени ни казват много за перцепцията. Слепотата варира от физиологична, без усет за светлина и цветове (по рождение или причинена от нараняване или болестно състояние) към различни типове мисловна слепота, като например агнозия (бел.авт- агнозията е неспособност да се обработва сензорна информация),  при която светлина, цвят, движение и форма се възприемат, но обекта не придобива значение.

Друга форма е сменната слепота, при която лице се проваля в това да забележи голямо различие в картина или събитие – понякога дори когато някой в това събитие е заменен. На изображението по-долу – пример за сменна слепота.

Captain James Cook Memorial Globe and High Court, Canberra

Captain James Cook Memorial Globe and High Court, Canberra

Следва ред на неяснотата. Дяволски заплетените илюзии разчитат на провала в това да се различи правилно между два обекта на лоша светлина или поради стареене на сетивата ни. Различията в осветяването на регион от даден обект или действие ни помагат да видим детайлите; ограничената светлина кара визуалната част на мозъка да избере дали невралната активност да е причинена от присъствието на светлина или от наличието на неврален “шум”. Заедно невралният шум и светлината действат на случаен принцип, така за да можем да видим нещо надеждно, се нуждаем от повече фотони. Объркването между истинският сигнал и шума остава място за контрастни илюзии като тази, при която два квадрата изглеждат по-светли или по-тъмни, дори когато са идентични като осветяване: тъмно заобикаляща зона прави квадрата да изглежда по-тъмен и обратно.

menshikova_2013_1

По отношение на изменчивата неяснота, като илюзията патица-заек, има две теории относно това как точно работят този вид илюзии: или мозъкът се измаря от едното изображение и превключва към другото или са налице две възприятия, които се борят за място в центъра. Тъй като възприятието обичайно се променя когато, каквото е “там” се изменя, тези спонтанни превключвания могат да ни кажат как мозъка изменя мнението си, като обмисля различните интерпретации.

duck-rabbit-illusion 4638_f08b7ac8aa30a2a9ab34394e200e1a71

Особеното тук е, че превключването става по-лесно с практика. Случва се по начин такъв, че повече или по-малко правдоподобната алтернатива изчаква в движение, за да смени текущата интерпретация. Понякога, след седмици взиране в двусмислени фигури, откривам солидни обекти, дори бетонни сгради изскачащи пред очите ми!

Един от най-известните видове неясна илюзия е създадена с използването на тези типични повтарящи се фигури, много типични за Оп-арта на 60-те, които карат фигурата да изглежда, сякаш се движи. Още веднъж, причините са спорни.

Според едната гледна точка тези фигури стимулират мозъчни региони, които генерират усещания за движение. Или причината може да бъде движение на ретината от очен тремор и от лещата на окото, която се опитва да фокусира изображението, което може да стимулира системата за движения, и по специално от силно-контрастните повтарящи се линии.

Изкривените илюзии са навярно най-спорни тъй като засягат най-вече разликата между илюзиите създадени след получаване на неврологични сигнали (възприятие), при които нещата могат да се объркат на физиологично ниво, и илюзиите създадени от погрешно разчетени сигнали (перцепция), при които нещата могат да се объркат на когнитивно ниво; така че, отново се връщаме на физиологично срещу когнитивно. По долу виждаме пример за оптична илюзия, която така да се каже, “лъже” мозъка че е налице движение, а такова реално няма.

f60df9ec-433d-49ff-8a8b-39b5a14b215d-1020x1020fc7e082a-6ec1-44ed-9f99-7e3f8b60e65d-1020x765

Друг пример за това са Понзо-илюзиите и един полукръгъл вариант на илюзиите Мулър-Лиер, които нормално показват сближаващи се линии и стрелки, и са като такива прости примери за перспективни картини на 3D-обекти (цилиндри, в случая на Мълър-Лиер), или в случая с Понзо-илюзията – сцени на губещи се в далечината железопътни линии), като особеното тук е, че за да ги разберем трябва да мислим за това как трите измерения се виждат в двуизмерни фигури. Това включва  и ретинални изображения на нормални обекти. Знаем, че това което виждаме е доста различно от изображенията върху ретината ни защото възприетото се мащабира, подобно на карти. Какво обаче определя мащаба, с който виждаме размерите и фигурите на заобикалящите ни обекти? Използвайки неясни илюзии се открива, че мащабирането при илюзиите на Понзо и Мулър-Лайър може да бъде определено от визуални подсказки, подобни на конвергенцията на линиите при перспектива или от възприемането на дистанцията.

size_4

Muller-Lyer

Фактът, че същото ретинално изображение може да ни даде повече от едно възприятие, когато възприятието “превключва”, е полезно, защото ни позволява да разделим процесите “долу-горе”(в ретината) от “горе-долу” в мозъка. По този начин ние знаем, че измяна във възприятието без промяна в окото трябва да бъде – с произход от мозъка.
Останаха ни фикцията и парадокса. Илюзиите-фикции не са непременно фалшиви, не повече от това колко е фалшив един роман, независимо че е фикция. Те зависят от няколко неща, за пример – ретиналните пост-изображения, или използването на контури и ръбове, кореспондиращи на физиологичната “азбука” от отговори  на стимули в клетките на визуалният кортекс. Една “фикция” е свързана със сляпа точка в ретината, къде се намира оптичният нерв. Тук идва и мястото на природата като създател на забележителна илюзия, тъй като както споменахме –  не виждаме този регион, за нас той е черна дупка в зрителното пространство. Мозъкът общо взето “запълва”, използвайки за основа обиколните цветове и фигури.

Последната категория – парадокса, ни водят до Рене Магрит и картината му  – Карт Бланш (вж. в началото на статията). Илюзията се базира на невероятността или невъзможността на събитие. За пример, човек преплувал Атлантика е невероятно, но е “позволено” от езиковите правила; тъмнокоса блондинка не е възможно и не е позволено от правилата, така че е логически парадокс.

В “Карт Бланш” виждаме един невъзможен кон, за който знаем, че не може да бъде язден или дори да бъде жив. Защо? Докато вероятното е по-дефиниция, по-възможно да се случи, неправдоподобни неща се случват и ние сме длъжни да им отделим специално внимание. Но коня на Магрит? Предчувствието ми е, че перцепциите са хипотези, зависещи както от правилата, които могат да нарушат, така и от предположенията, които могат да бъдат грешни.

Както виждаме има голямо разнообразие от причини за тези феномени, които виждаме и които наричаме илюзии. Много от тях са непълно разбирани, а някои имат странно различни обяснения. Но илюзиите са безценни, защото държат ключовете,  за начина по който виждаме, които не могат открити никъде другаде.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s