Расскажем о трюках мозга, которые открываются в оптических иллюзиях
Наш мозг контролирует всю нашу жизнь и каждую секунду обрабатывает огромное количество информации. Но иногда кажется, будто он специально над нами издевается. Например, когда видим треугольник Пенроуза или синие/белое платье.
Биохимик, биоинформатик и нейрофизиолог Елена Белова в книге «Автостопом по мозгу» максимально просто рассказывает, как функционирует мозг, как оптические иллюзии могут доставить массу удовольствия и принести немало научной пользы.
Делимся пятью причинами, почему мозг не верит глазам
Наше зрение отражает не физическую реальность, а то, что мозг думает о ней. Но иногда физическая реальность и то, как мы ее воспринимаем, расходятся настолько, что это нельзя не замечать, и тогда мы видим зрительные иллюзии. Они появляются тогда, когда мозг не верит глазам и подправляет то, что мы видим. Почему же так происходит?
Это как раз то, о чем нам могут рассказать зрительные иллюзии. И стоит признать, что у мозга есть веские причины «вносить правки».
Ниже расскажем о самых важных причинах, почему мозг не верит глазам:
1. Сетчатка плоская, а мир объемный.
Нам остаются только ширина и высота, а глубина мира схлопывается. Восстановить трехмерную реальность по двумерному изображению нельзя. Например, шары, эллипсы, цилиндры и конусы самых разных размеров могут выглядеть на сетчатке как одно круглое пятно.
Мозг использует множество трюков, чтобы достроить третье измерение по плоским изображениям, которые мы видим.
Если дорисовать к линии еще несколько под разными углами, мозг использует эту дополнительную информацию, чтобы добавить в картину глубину, а затем применяет ее, чтобы сделать вывод о размерах объектов (даже если они ему померещились) и длине отдельных линий.
2. Если хороших вариантов несколько, мы можем переключаться между ними, но не воспринимать их одновременно.
Мы можем построить множество догадок о том, что сейчас перед нами, но мир вокруг один-единственный — проще говоря, нужна однозначность. Красная таблетка не может быть одновременно синей, а утка — зайцем.
3. Мозг умный. Когда ему приходится выстраивать трехмерное пространство по двумерным изображениям от глаз, он использует накопленный опыт, чтобы выбрать самый вероятный вариант.
Скажем, тонкая прямая полоска на картинке — это, скорее всего, спичка, а не монетка, потому что спичка выглядит как полоска, а монетка чаще — как эллипс или кружок. Прямые углы встречаются часто, а острые и тупые редко.
Например, комната Эймса легко обманывает умный опытный мозг. Это комната с непрямыми углами, где соотношения сторон и углов тщательно подобраны, а заглянуть внутрь можно через единственное окно. Только отсюда помещение с непрямыми углами выглядит так, как обычная прямоугольная комната. Мозг, как всегда, ставит на статистику и проигрывает, но в реальном мире эта ставка обычно срабатывает: прямоугольных комнат в миллионы раз больше, чем комнат Эймса.
4. Глаз не всегда видит все важные детали, и мозгу приходится додумывать недостающее, анализируя контекст.
Он дает дополнительную информацию, необходимую для правильного восприятия: цвета объектов зависят от цвета фона, потому что он помогает оценить освещение внутри сцены. Когда информации мало мозг руководствуется тем, что знает о мире, и старается восполнить пробелы в восприятии.
Наверное, самой нашумевшей иллюзией такого типа стала фотография полосатого платья на пересвеченном фоне, которое люди воспринимали или как сине-черное на свету или как бело-золотое в тени. Этой иллюзии посвящено немало солидных научных статей — ученые пытались понять, почему люди видят платье на фотографии по-разному.
Например, оказалось, что совы чаще видят платье сине-черным, а жаворонки — бело-золотым. Скорее всего, это связано с тем какая схема освещения лучше знакома человеку и кажется более вероятной. Совы привычнее к электрическому свету, а жаворонки больше времени проводят на ярком солнце, поэтому они по-разному достраивают предпочтительный контекст для фото с платьем.
5. Наконец, мозг предсказывает будущее.
Глаз работает медленно, а мозгу нужно реагировать быстро. Сигналы от глаза поступают в мозг с запозданием: мы видим не то, что происходит сейчас, а то, что было 50–100 мс назад. А чтобы вовремя среагировать, нам нужно знать, что случится еще через 100–200 мс. Нервам и мышцам тоже требуется время, чтобы, например, отбить подачу ровно тогда, когда мяч окажется в зоне досягаемости. Мозг действует, как королева из «Алисы в стране чудес»: все время стремится забежать вперед, чтобы не отстать слишком сильно.
Можно ли выжить без головы? Почему люди с феноменальной памятью – аутисты? Как устроена человеческая психика и какой смысл в безделье и сне? А также, как больше запоминать и быстрее справляться со стрессом — в книге Елены Беловой «Автостопом по мозгу».
