Juga illusioon: Ikka näivad, et objektid liiguvad


Kosmosefilosooni demonstratsioon, kasutades Šotimaa Falls of Foyers videot, kust Robert Addams 1834. aastal kuulsalt efekti vaatas. Nick Wade video viisakalt.

Autorid: Niia Nikolova, Strathclyde ülikool ja Nick Wade, Dundee ülikool

Inimesi lummavad visuaalsed illusioonid, mis tekivad siis, kui võrkkestale langeva valguse mustri ja meie taju vahel on vastuolu. Enne kui raamatud, filmid ja Internet võimaldasid illusioone laialt jagada, võlusid inimesed looduses illusioonid. Tõepoolest, just siin algab illusioonide uurimise pikk ajalugu. Nii Aristoteles kui ka Lucretius kirjeldasid liikumis illusioone pärast voolava vee vaatlemist.

Aristoteles jälgis mõnda aega voolava vee all veerisid ja märkas, et hiljem paistsid vee kõrval olevad kivikesed liikumas. Vahepeal vaatas Lucretius kiirelt voolava jõe keskel oma hobuse liikumatut jalga ja märkis, et see näib liikuvat vooluga vastupidises suunas. Seda nimetatakse indutseeritud liikumiseks ja seda on juba ammu täheldatud, kui pilved mööduvad Kuust - kuu võib liikuda vastupidises suunas.

Kuid veelgi huvitavama ülevaate sellistest illusioonidest esitas 1834. aastal Šotimaal Foyeri jugade vaatluse järel ränd loodusfilosoofia õppejõud Robert Addams. Pärast mõnda aega juga vaatlemist täheldas ta, et külgnevad kivid liikusid ülespoole:

Olles mõne sekundi jooksul kindlalt otsinud kaskaadi konkreetset osa, imetlenud vete vedelat drapeeringut moodustavate hoovuste kokkusattumist ja otsustamist ning suunanud siis äkki mu silmad vasakule, et jälgida sombre vanuse vertikaalset nägu Kuna kivid on kohe langevad, siis nägin kivist nägu justkui ülespoole liikumas ja laskuva vee kiirusega võrdse näiva kiirusega, milleks hetk enne seda oli mu silmad ette valmistanud seda ainsat pettust nägema.

Liikumise järelmõju

See nähtuse kirjeldus aitas stimuleerida uurimistööd, mille mõju sai tuntuks kui juga illusioon. Põhimõtteliselt näib pärast seda, kui olete mõnda aega vaadanud mõnda suunda ühes suunas liikuvat, liikuma midagi, mis veel on, vastassuunas. .

Addams ei vajanud teooriat, et teada saada, et see on illusioon: kivid nägid enne juga vaadates paigal, kuid paistsid pärast juga vahtimist ülespoole liikuma. Vaja oli vaid usku, et objektid jäävad aja jooksul samaks, kuid ettekujutus neist võib muutuda. Seda illusoorset liikumist - sellist, mida näeme liikumise vaatlemisel liikumatult mustrina - tuntakse liikumise järelmõjuna.

Liikumise järelmõju hilisemad kirjeldused põhinesid liikuvatel piltidel, nagu pöörlevad spiraalid või sekreteeritud kettad, mida saab pärast liikumist peatada. Pärast peatamist näivad sellised kujundid liikuvat vastupidises suunas.

Addams andis illusioonile võimaliku aluse. Ta väitis, et kivide nähtav liikumine oli laskuva vee vaatamisel alateadliku jälitamise silma liikumise tagajärg. See tähendab, et kuigi ta arvas, et hoiab endiselt silma peal, väitis ta, et tegelikult liikusid nad tahtmatult laskuva vee suunas ja naasid siis kiiresti tagasi.

Kuid see tõlgendus oli täiesti vale. Silmaliigutused ei saa seda järelmõju selgitada, kuna nende tagajärjel näib liikuvat kogu stseen, mitte selle eraldatud osa. Sellele juhtis tähelepanu 1875. aastal füüsik Ernst Mach, kes näitas, et vastassuundades tekkivaid liikumismõjusid võib näha korraga, kuid silmad ei saa liikuda samaaegselt vastassuundades.

Aju ja liikumise illusioonid

Mis siis ajus selle illusiooni korral toimub? See on visuaalteadlastele põnev, kuna liikumisele järgnenud illusioonid mõjutavad ajus töötlemise olulist aspekti - kuidas neuronid reageerivad liikumisele.

Paljud meie visuaalse ajukoore rakud aktiveeritakse liikumisega ühes kindlas suunas. Nende illusioonide seletused on seotud nende emotsionaalsuse detektorite aktiivsuse erinevustega.

Dorsaalne voog (roheline) vastutab asukoha ja liikumise tuvastamise ning toimingute korraldamise eest. Pilt Selket / Wikimedia Commonsi kaudu.

Kui vaatame midagi liikumatut, siis up ja detektoritel on peaaegu sama tegevus. Kuid kui me jälgime vee allakukkumist, siis on detektorid aktiivsemad kui -detektorid ja me ütleme, et näeme allapoole liikumist. Kuid see aktiveerimine mõne aja pärast kohandub või väsitab detektoreid ja nad ei reageeri nii palju kui varem.

Ütleme, et vaatame siis seisvaid kaljusid. Aktiivsust üles detektorid on nüüd suhteliselt kõrge võrreldes kohandatud alla detektorid ja seetõttu tajuvad ülespoole liikuma. (See on lihtne seletus - tegelikult on see natuke keerulisem.)

Vaadeldes juga illusiooni, võime märgata veel ühte huvitavat efekti Asjad võivad tunduda liikuvat, ilma et näib muutuvat positsiooni. Näiteks juga illusiooni videos näib vesi tõusvat ülespoole, kuid see ei lähe tippu lähemale. See viitab sellele, et liikumist ja positsiooni võib ajus töödelda iseseisvalt. Tegelikult võivad haruldased ajuvigastused takistada inimestel liikumist nägemast, tajudes samas positsioonimuutusi. Me kutsume seda seisundit akinetopsiaks. Näiteks kirjeldas üks selline patsient, et voolav vesi nägi välja nagu liustik.

Inimesi on illusioonid alati intrigeerinud, kuid alles viimase sajandi jooksul on nad suutnud meile aju tööd õpetada. Neuroteaduses toimuvate paljude pidevate edusammude abil on meil endiselt tajude ebakõlade uurimisel veel palju teadlikkuse ja tunnetuse õppimiseks.

Niia Nikolova, Strathclyde'i ülikooli teadur ja Dundee ülikooli emeriitprofessor Nick Wade

See artikkel on avaldatud väljaandes The Conversation Creative Commonsi litsentsi all. Lugege algset artiklit.

Alumine rida: jälgige visuaalset illusiooni ja saate teada, mis teie ajus toimub.