Необычный опыт поставила группа исследователей из Массачусетского технологического института (MIT), Гарварда (Harvard University) и университета Макгилла (McGill University).
Одни
из самых интересных зрительных иллюзий — неоднозначные образы,
восприятие которых зависит от направления взгляда и кучи других вещей
вплоть до усталости мозга (то есть — длительности просмотра картинки).
Вы наверняка знакомы с такими эффектами, когда линии или пятна на
изображении начинают двигаться, или когда "выпуклые" кубики на картинке
становятся "ямками", и так далее.
 |


Кристофер Мур считает, что
интерпретация мозгом увиденного или ощупанного зависит от контекста,
потому мы "обманываться рады" (фото MIT). |
|
 |
Один из авторов новой работы, Кристофер Мур (Christopher Moore)
из Массачусетского технологического, поясняет её центральную идею:
"Наиболее известные иллюзии связаны со зрением. Но мы заинтересованы в
раскрытии общих принципов восприятия и хотели бы убедиться в том, что
аналогичные иллюзии могут иметь место в тактильной сфере".
Для
этого экспериментаторы решили создать тактильную версию одной известной
зрительной иллюзии — движущегося квартета. А заключается она в
следующем.
В двух противоположных
углах воображаемого квадрата размещаются две большие чёрные точки. С
довольно высокой частотой точки эти меняют схему своего расположения:
левый верхний плюс нижний правый угол на правый верхний плюс нижний
левый.
Людям кажется, что точки движутся вперёд-назад либо по горизонтали, либо по вертикали.
Но
интересно: после одной-двух минут просмотра большинство наблюдателей
сообщает о том, что направление движения сменилось с вертикального на
горизонтальное, или наоборот. Более того, точки могут начать двигаться
по кругу, по часовой стрелке или против. Попробуйте сами.
 |

Как
правило, вначале точки скачут только в одном направлении, но позже —
начинают бегать и вверх-вниз, и вправо-влево. А ещё можно попробовать
усилием воли менять направление их прыжков по желанию (иллюстрация MIT). |
Поскольку происходит всё
это лишь в нашей голове, данная иллюзия (как и множество других причуд
восприятия зрительных образов) очень интересует нейрофизиологов.
Авторы
опыта воспользовались приборчиком, изначально созданным в качестве
дисплея Брайля. Это сантиметровый квадратик, заполненный 60
пьезоэлектрическими актуаторами (аналогами пикселей в обычных
дисплеях), способными "поставлять" на кончик пальца любые картинки,
передаваемые ему с компьютера.
Группе добровольцев предложили ощутить пальцами тот самый "движущийся квартет". И что же?
Испытуемые сообщили, что чувствуют в точности тот же самый эффект, как и при восприятии данной иллюзии глазами!
Точки,
которые на самом деле просто переключались между фиксированными
позициями, казалось, двигались по вертикали или по горизонтали. Смена
же направления этих прыжков происходила в среднем два раза в минуту.

|

Группа учёных под руководством Винсента Хейварда (Vincent Hayward) из центра интеллектуальных машин канадского университета Макгилла (McGill Centre for Intelligent Machines)
разработала и построила целую серию миниатюрных дисплеев Брайля,
воздействующих на кожу "зрителя". Именно одним из изделий канадцев и
воспользовались Мур и его коллеги для создания тактильных иллюзий
(фотографии с сайта cim.mcgill.ca). |
Далее опыт усложнили.
Вместо классического переключения пары точек, авторы ввели в картинку
настоящее движение — за счёт последовательной активации ряда этих
тактильных пикселей.
Испытуемым
дали время адаптироваться к восприятию действительно бегающих
взад-вперёд (по горизонтали или вертикали) точек. А потом переключили
дисплей Брайля обратно на воспроизведение обычной иллюзии – того же
движущегося квартета, что и раньше.
Оказалось,
что теперь сила иллюзии выросла. И точки в восприятии людей начинали
скакать попеременно в ортогональных направлениях.
Учёные
полагают, что этот трюк мозг непроизвольно проделывает в ходе
регулярной "перекалибровки" своего восприятия окружающего мира. Но
тонкости процесса – неясны.
Любопытно, что в ходе ещё одного теста воспроизведение мигающих точек прерывалось на три секунды.
Так
учёные выяснили, что большинство испытуемых и после перерыва ощущает
точки как движущиеся в том же самом направлении, что и до паузы. А это
значит, что принятая ранее мозгом интерпретация неоднозначного образа
как-то сохраняется на некоторое время в памяти.
Самое
же главное — все эти "обманки" мозга работают с тактильным восприятием,
а значит, являются более общим правилом или механизмом, нежели просто
особенностью восприятия визуального.


Ещё один автор эксперимента с бегающими точками — Талия Конкле (Talia Konkle)
из Массачусетского технологического. Талию интересуют пространственное
восприятие и влияние на него памяти, "обработка" мозгом объектов и
сцен. Она пишет, что понимание этих механизмов поможет в будущем найти
более оптимальные способы представления визуальной информации на
экранах различных устройств (фото MIT). |
|
 |
 |
Более того, авторы эксперимента поставили ещё одну версию своего опыта с движущимся квартетом.
На
этот раз испытуемых просили двигать глазами одновременно с восприятием
точек на тактильном дисплее. Двигать надо было либо по вертикали, либо
по горизонтали — на выбор.
И тут
выяснилась удивительная вещь — кажущиеся движения точек под кончиками
пальцев начинали совпадать с реальным движением глаз. А если
добровольцы при этом наклоняли голову на 90 градусов, — направление
скачков точек в тактильной иллюзии тоже менялось.
Это
подтверждает глубокую связь между визуальным и тактильным восприятием и
моторикой. Кстати, буквально на днях другая группа учёных установила,
что "контактное зрение" позволяет видеть лучше. То есть предмет, до которого мы дотрагиваемся, лучше воспринимается и визуально.
Из
подобных кусочков мозаики исследователи и составляют картину того, как
наш мозг обрабатывает поступающую по разным каналам информацию и,
главное, совмещает её между собой.
Несмотря
на десятилетия экспериментов, тут многое ещё предстоит выяснить. Даже в
тех же прыгающих точках (неважно – визуальных или тактильных).
Талия
Конкле, один из авторов нового опыта, говорит: "Мы пока не понимаем,
что происходит в мозге во время этой иллюзии. Но мы думаем, что она
станет полезным инструментом для лучшего понимания сходства между
различными механизмами восприятия и для изучения того, как все они
работают совместно".