Ta optyczna iluzja była zagadką nawet dla naukowców – aż do teraz

Złudzenia optyczne są naprawdę fascynujące. Zapewne każdy choć raz w życiu trafił na obrazek, za sprawą którego drapał się po głowie – obrazek, który oszukał jego oczy i mózg. W przypadku wielu takich obrazków wiadomo co sprawia, że widzimy na nich rzeczy innymi niż są w rzeczywistości. Istnieje jednak typ iluzji optycznych, których zagadkę rozwiązano dopiero teraz.

Spójrz na powyższy obrazek. Jest on przykładem „iluzji jednoczesnego kontrastu” i to właśnie jej tajemnicę naukowcy w końcu zdołali poznać.

Problem oczu i połączonych z nim neuronów, a nie samego mózgu

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że prostokąt widoczny na powyższym obrazku jest prostokątem o wielu odcieniach szarości. W rzeczywistości jest on zabarwiony na pojedynczy kolor, ale gradientowe tło sprawia, że postrzegamy go inaczej.

W jaki sposób omawiana iluzja oszukuje nasze oczy. W nowej pracy naukowej opublikowanej w czasopiśmie PLOS Computational Biology badacze tłumaczą, że wykorzystuje ona ograniczenia naszego zmysłu wzroku i wykorzystywanych przez niego neuronów. Wcześniej sądzono, że błędna percepcja wynika z tego, jak przetwarzane są sygnały w mózgu, ale nowe odkrycia podały to stwierdzenie w wątpliwość.

„To wywraca do góry nogami wiele długo utrzymywanych założeń na temat działania iluzji optycznych.”, powiedział dr Joylon Troscianko, jeden z autorów wspomnianej pracy. Troscianko wspomniał też, iż istnieje maksymalna częstotliwość, z jaką neurony połączone z naszymi oczami mogą przekazywać sygnały, a wcześniejsze badania nad iluzjami nie uwzględniały wpływu tych ograniczeń na postrzeganie iluzji optycznych.

Kolejny przykład iluzji jednoczesnego kontrastu. Prostokąt po prawej wygląda na ciemniejszy za sprawą jaśniejszego tła. | Źródło: Wikimedia Commons/Paaliaq [CC BY-SA 3.0]

Zasługa modelu komputerowego

Co ciekawe, omawianego odkrycia dokonano przy użyciu symulacji komputerowych. Model komputerowy dysponował tymi samym ograniczeniami co ludzkie oczy, a więc widział iluzje optyczne tak jak my. Po wystawienie go na działanie iluzji optycznych został przytłoczony zbyt dużą ilością dużych kontrastów i dlatego wydawało mu się, że widziane prostokąty miały inny barwy niż w rzeczywistości.

Zdaniem naukowców ich model pokazuje, jak ewoluowały ludzkie neurony i jak przystosowały się do pełnienia określonych funkcji. Neurony powiązane z ludzkimi oczami przystosowały się na przykład do dostrzegania subtelnych zmian w odcieniach barw. Badacze mają nadzieję, że pozyskane dotychczas dane uda im się wykorzystać do sprawdzenia, w jaki sposób kolory są postrzegane przez zwierzęta o różnych przepustowościach neuronów w porównaniu do tego, jak są postrzegane przez ludzi.

Źródło: Science Focus, fot. tyt. Wikimedia Commons/Dodek [CC BY-SA 3.0]