Το μυστικό του εγκεφάλου πίσω από εκατοντάδες οπτικές ψευδαισθήσεις αποκαλύφθηκε επιτέλους
Οπλισμένοι με ένα νέο μοντέλο υπολογιστή, οι επιστήμονες έχουν κάνει ένα βήμα πιο κοντά στην αποκάλυψη των συγκλονιστικών μυστικών των οπτικών ψευδαισθήσεων που ξεγελούν τον εγκέφαλο να δει τα λάθος χρώματα κατά την επεξεργασία εικόνων.
Οι “συγχρονισμένες ψευδαισθήσεις αντίθεσης” είναι μια μεγάλης κλίμακας ομάδα παραπλανητικών εικονογραφήσεων που ξεγελούν τους ανθρώπους να πιστεύουν ότι ορισμένα μέρη μιας εικόνας έχουν διαφορετικά χρώματα το ένα από το άλλο, ενώ στην πραγματικότητα έχουν το ίδιο χρώμα. Το εφέ βασίζεται στο ότι ο φωτογράφος αλλάζει τη φωτεινότητα ή το χρώμα στο φόντο, προκειμένου να αλλάξει η αντίληψή μας για τα αντικείμενα στο πρώτο πλάνο. Για παράδειγμα, στην παραπάνω εικόνα, η μικρότερη ζώνη στη μέση της εικόνας είναι μονόχρωμη γκρι, αλλά εμφανίζεται σε διαφορετικές αποχρώσεις, επειδή το φόντο είναι πιο φωτεινό στο ένα άκρο και πιο σκούρο στο άλλο. Ένα άλλο παράδειγμα είναι Είναι ο Monker Whiteφαίνεται στην παρακάτω εικόνα, όπου 12 μπάλες φαίνονται κόκκινες, μωβ και πράσινες αλλά στην πραγματικότητα έχουν την ίδια απόχρωση του μπεζ.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν ευρέως γιατί αυτές οι ψευδαισθήσεις λειτουργούν για περισσότερο από έναν αιώνα, αλλά σε όλο αυτό το διάστημα, οι ειδικοί δεν μπόρεσαν να συμφωνήσουν για το πώς ακριβώς εξαπάτησαν. εγκέφαλος. Υπάρχουν δύο πιθανές εξηγήσεις. Το πρώτο είναι ότι η ψευδαίσθηση δημιουργείται από κάτω προς τα πάνω, ξεκινώντας με χαμηλού επιπέδου νευρική δραστηριότητα που δεν απαιτεί προηγούμενη έκθεση σε αυτό το είδος ψευδαίσθησης. Το δεύτερο είναι από πάνω προς τα κάτω, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτεί υψηλότερη λειτουργία του εγκεφάλου και παίζει με όσα έμαθε προηγουμένως ο εγκέφαλός σας για τη φωτεινότητα και το χρώμα του φωτός με την πάροδο του χρόνου.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 15 Ιουνίου στο περιοδικό Υπολογιστική Βιολογίαένα ζευγάρι ερευνητών χρησιμοποίησε ένα νέο μοντέλο υπολογιστή που προσομοιώνει την ανθρώπινη όραση για να προσπαθήσει να διευθετήσει τη διαμάχη μια για πάντα.
Σχετίζεται με: Ένα νέο είδος οπτικής ψευδαίσθησης ξεγελάει τον εγκέφαλο ώστε να δει εκθαμβωτικές ακτίνες
Το μοντέλο, γνωστό ως «μοντέλο περιορισμένου χωρικού εύρους ζώνης», χρησιμοποιεί κώδικα υπολογιστή για να μιμηθεί τον τρόπο με τον οποίο το δίκτυο των εγκεφαλικών κυττάρων ή νευρώνων, που πρώτα λαμβάνουν δεδομένα από το μάτι, αρχίζει να αποκωδικοποιεί την εικόνα πριν στείλει αυτά τα δεδομένα σε άλλους, «υψηλότερους επίπεδο” περιοχές του εγκεφάλου. να υποβληθεί σε πλήρη επεξεργασία. Το μοντέλο χωρίζει την εικόνα σε τμήματα, μετρά τη φωτεινότητα κάθε τμήματος και στη συνέχεια συνδυάζει αυτές τις αξιολογήσεις σε μια ενιαία αναφορά που μπορεί να σταλεί στον εγκέφαλο, παρόμοια με αυτό που συμβαίνει με την ανθρώπινη όραση.
Η ομορφιά αυτού του μοντέλου είναι ότι ο κώδικας επιτρέπει την επεξεργασία μόνο μεμονωμένων τμημάτων με την ίδια ταχύτητα που μπορούν να αξιολογήσουν οι ανθρώπινοι νευρώνες, επομένως το μοντέλο περιορίζεται στο να ταιριάζει με τους δικούς μας οπτικούς περιορισμούς, σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης. Joleon TroshiankoΈνας οπτικός οικολόγος στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο είπε στο Live Science. “Αυτή η πτυχή του μοντέλου είναι ιδιαίτερα νέα – κανείς δεν φαίνεται να έχει σκεφτεί τον αντίκτυπο του περιορισμένου εύρους ζώνης στην οπτική επεξεργασία”, πρόσθεσε. Συγκεκριμένα, το νέο μοντέλο λαμβάνει υπόψη πόσο γρήγορα ένας νευρώνας μπορεί να «πυροδοτήσει» ή να στείλει ένα μήνυμα σε άλλους νευρώνες του δικτύου του.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το νέο τους μοντέλο για την ανάλυση Περισσότερες από 50 αντιθετικές ψευδαισθήσεις ταυτόχρονα Για να δούμε αν το πρόγραμμα θα αναγνωρίσει επίσης κατά λάθος ορισμένα μέρη των εικόνων ως διαφορετικά χρώματα, όπως θα έκανε ένας άνθρωπος. (Οι συντάκτες της έκθεσης σημειώνουν ότι δεν είναι σαφές πόσες ακριβώς ψευδαισθήσεις ταυτόχρονης αντίθεσης υπάρχουν, αλλά πιθανότατα υπάρχουν εκατοντάδες.)
Κατά τη διάρκεια αυτών των πειραμάτων, είπε ο Trocianco, το μοντέλο εξαπατήθηκε συνεχώς για να εντοπίσει τα λάθος χρώματα. «Ο συνεργάτης μου [Daniel Osorio] Συνέχισε να μου στέλνει email με νέες ψευδαισθήσεις, λέγοντας ότι δεν πίστευε ότι θα λειτουργούσε με αυτήν», πρόσθεσε, «αλλά προς έκπληξη και χαρά μας, γενικά περίμενα την ψευδαίσθηση σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις».
Δεδομένου ότι το μοντέλο είχε επίσης «ψευδαισθήσεις» από αυτές τις ψευδαισθήσεις χωρίς την αντίστοιχη πολύπλοκη επεξεργαστική ισχύ του ανθρώπινου εγκεφάλου, υποδηλώνει ότι δεν απαιτούνται ούτε οπτική επεξεργασία υψηλού επιπέδου ούτε προηγούμενες εμπειρίες για να λειτουργήσουν αυτές οι ψευδαισθήσεις. Αυτό φαίνεται να επιβεβαιώνει την υπόθεση από κάτω προς τα πάνω ότι μόνο η νευρωνική επεξεργασία βασικού επιπέδου είναι υπεύθυνη για την εξαπάτηση των εικόνων, κατέληξαν οι συγγραφείς.
«Ουσιαστικά, πολλές ψευδαισθήσεις που θεωρούνταν προηγουμένως ότι εξαρτώνται από πολύπλοκη οπτική επεξεργασία, ή τουλάχιστον οπτική επεξεργασία που απαιτεί βρόχους ανάδρασης, μπορούν να εξηγηθούν με κάτι τόσο απλό όσο ένα μόνο στρώμα νευρώνων», είπε ο Trocianko.
Τα ευρήματα υποστηρίζουν παρόμοια ευρήματα από μια μελέτη του 2020 που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Έρευνα Οράματος. Σε αυτή τη μελέτη, παιδιά που γεννήθηκαν με καταρράκτη αλλά είχαν υποβληθεί επιτυχώς σε χειρουργική επέμβαση αφαίρεσης καταρράκτη εξαπατήθηκαν από τις φωτογραφίες λίγο μετά την αποκατάσταση της όρασής τους, παρά την έλλειψη προηγούμενων οπτικών εμπειριών για την παροχή πλαισίου για τις εικόνες.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”