https://frosthead.com

Наше очи увек лете уоколо, па како онда наша визија није мутна?

Горњу слику, „Недељно поподне на острву Ла Гранде Јатте“, насликао је 1884. француски уметник Георгес Сеурат. Црне црте које га крижају нису дело малчице која пустоши с трајним маркером, већ неурознанственика Роберта Вуртза са Националног института за очи у Сједињеним Државама. Пре десет година замолио је колегу да погледа слику док носи контактну сочиво - контрацепцију која бележи покрете колегиница око. Затим су преведени у графите које овде видите.

Љубитељи уметности могу упалити, али вероватно би Сеурата заинтригирало ово увећање његовог рада. Покрет који је Сеурат покренуо овом сликом - нео-импресионизам - црпио је инспирацију из научне студије о томе како наша визија функционише. Посебно су утицала пионирска истраживања Хермана вон Хелмхолтза, немачког лекара, физичара и филозофа и аутора семинарске књиге из 1867., Приручника за физиолошку оптику, на начин на који опажамо дубину, боју и кретање.

Једно од питања које је окупирало Хелмхолтза, а врло вероватно и Сеурата, је зашто не опажамо сталне покрете ока које правимо приликом скенирања наше околине (или сликаног приказа њих). Узмите у обзир да су горње линије нацртане за само три минута. Када бисмо видели све те покрете док смо их правили, наш поглед на свет био би замућење сталног кретања. Као што Вуртз и његове италијанске колеге Паола Бинда и Мариа Цонцетта Морроне објашњавају у два чланка у Годишњем прегледу науке о визији, много тога знамо због чега се то не дешава - а још много тога за научити.

Еие Саццадес Кратки филм о изради сакаде, приказан у успореном филму. (Пут за викенд путем Гипхија)

Почевши са основама: Једино чему се можемо надати је да они шаљу или рефлектују светлост према нашим очима, где би могло завршити ударање по мрежници, слој нервног ткива који прекрива две трећине унутрашње очне јабучице. . Тамо се сложена слика онога што гледамо прво претвара у активност појединих ћелија фоторецептора осетљивих на светлост. Овај образац се затим преноси на различите неуроне мрежнице који специфично реагују на одређене боје, облике, оријентације, покрете или контрасте. Сигнали које производе шаљу се у мозак преко оптичког нерва, где се интерпретирају и спајају заједно у напредовању специјализованих подручја визуелног кортекса.

Ипак за преношење свих информација које допиру до наше мрежнице у резолуцији на коју смо навикли потребан би вам био оптички нерв отприлике пречника дебла слона. Пошто је то прилично непријатно, ову врсту резолуције пружа само једно ситно подручје мрежнице - које се назива фовеа. Дакле, да бисмо свим занимљивим особинама нашег окружења поделили тренутак у средишњем светлу, ми се много помичемо - у стрелицама које научници називају сакаде. (Француски за "кретене", реч је сковала 1879. године од француског офталмолога Емилеја Јавала.) Сакаде су вођене на шта ми обраћамо пажњу, иако их често блажено нисмо свесни.

Дијаграм ока Ова илустрација која поставља основну структуру ока показује где се налази фовеа - где су слике исказане у високој резолуцији. Трзаји очију познати као сакаде омогућавају да различити делови сцене дођу у видик фовее. (Цанцер Ресеарцх УК / Викимедиа Цоммонс / Кновабле Магазине)

Постоји неколико разлога због којих ови покрети не трансформишу наш поглед на свет у замагљивање покрета. Један је да нас најистакнутије ствари у нашем видном пољу могу учинити слепима за друге подражаје који су краткотрајни и онесвести: Објекти који су видљиви када се наше очи не померају вероватно ће оставити живописнији утисак од замагљивања у између. Научници овај феномен називају визуелним маскирањем, а сматра се да је врло уобичајен у стварним ситуацијама у којима се истовремено дешава много тога.

Ако научници поставе експерименте на начин који избјегава ову визуелну маскирање, откриће да наш мозак може уочити мање уочљиве ствари. То се може постићи, објашњава Морроне, показујући људима ништа осим врло слабог и краткотрајног визуелног подражаја на иначе празној позадини. У тим условима се могу догодити изненађујуће ствари. Када истраживачи стварају покрет који је врло сличан ономе што бисмо обично требали опажати када правимо сакаде, брзим померањем огледала пред очима људи, ти људи извештавају да виде покрет - и то често сматра узнемирујућим. Пошто не примећујемо наше константне сакаде, то сугерише да мозак посебно потискује сигнале који допиру до наше мрежнице док је у току саккадски покрет ока. И заиста, експерименти су показали да ако се нешто појави за време сакаде, можда ћемо то у потпуности пропустити.

Али сузбијање не објашњава на одговарајући начин зашто је слика у оку нашег ума тако стабилна. Ако бисмо своју околину посматрали из једног угла, не видели ништа, а онда је одједном видели из другог угла, то би још увек било узнемирујуће. Уместо тога, као што су показали Вуртз и други, нека врста преправки се дешава и пре него што померамо очи. У експериментима са макакама који су обучени да праве предвидљиве сакаде, ћелије мозга које примају сигнале са једног одређеног места у мрежници пребациле су се са реаговања на ствари које су тренутно у погледу на ствари које ће се појавити тек након сакаде. А то се догодило пре него што су мајмуни померили очи. На овај начин, сматра Вуртз, тренутну слику постепено замењује будућу.

Па како ове ћелије мозга унапред знају да је на путу саккада? Научници су годинама теоретизирали да ће им то требати да добију додатни сигнал из подручја мозга који даје наредбу за кретање ока. И показали су да се такви сигнали дешавају, стижући до подручја мозга која су укључена у координацију онога што видимо и гдје ћемо даље гледати. Вуртз и други вјерују да овакав сигнал потиче мождане ћелије да одговоре на ствари које ће њихов дио мрежнице видјети тек након сакаде.

Сеурат Еиес Георгес Сеурат, заједно са другим уметницима свог времена, занимао је рад људске визуелне перцепције. (Викимедиа Цоммонс / Публиц Домаин / Гиф од Кновабле)

Све ово вероватно дјелује готово потпуно на исти начин као и код мајмуна. Али ако питате људе шта виде непосредно пре сакаде, као што су то урадили Морроне и Бинда, они не пријављују постепену замену једне слике другом пре него што им се поглед помери. Уместо тога, све што се покаже током периода од 100 милисекунди пре него што саккада постане видљива тек након завршетка сакаде. Резултат тог кашњења је да се стимулуси који се појављују у различито време у том кратком периоду пре него што се саккада може уочити у исто време - 50 милисекунди након што се она заврши.

А ако су ти подражаји довољно слични, могу се схватити као спојени у једну ствар, чак и кад су се показали у нешто другачије време или на месту пре покрета ока. Бинда и Морроне називају овај временски прозор тачно пре периода збрке. Ствари које видимо могу бити дословно спојене - стопљене заједно - нашим визијама, а затим, конвенционално збуњене - погрешне једна за другом - у нашим умовима.

У стварном животу та фузија сличних елемената кроз простор и време током сакаде може заправо помоћи у спречавању конфузије, јер нам континуитет помаже да схватимо да су ствари које смо видели пре и после скададе исте, чак и ако су се преселиле или ако су светлост се померила. Иако механизам може изгледати неуредно, Бинда и Морроне верују да ова нескладност обично делује у нашу корист.

Слична врста пожељне непрецизности могла би бити оно што нам омогућава да у првом реду уживамо у Сеуратовој слици. Уместо можда тачније перцепције живописних колекција различитих тачкица, појављује се прелепо недељно поподне. Капе са тим - или, како би Французи рекли: „Цхапеау!“

Знајући Кновабле Магазине је независно новинарско настојање из часописа Аннуал Ревиев .
Наше очи увек лете уоколо, па како онда наша визија није мутна?