Hogyan veri át a szemed az agyadat? – 2.rész

Megnéztünk már optikai illúziót és próbáltuk megérteni, miért érzékeljük úgy, ahogy? Számos régi és új illúziónak van meg a magyarázata, de egyes érzékeléseknek még a mai, modern technológia sem képes tökéletesen megmondani az okát.

Az agy feltételezéseket alakít ki a minket körülvevő világról – erről árulkodnak a vizuális vagy optikai illúziók. Sokszor megtörténik, hogy bár azt gondoljuk, azt látjuk, amit, ez cseppet sem egyezik a valósággal.

Számos tudós törte a fejét a történelem során azon, miért olyan könnyű „átverni” a szemünket, hogy erre egyszerű rajzok is képesek. Az illúziók rávilágítanak, hogyan dolgozza fel az agy a teret és időt, a tapasztalat és a tudat segítségével.

Az illúziók hosszú története egészen az ősi görögökig nyúlik vissza. Arról, hogy mi minden történt etéren a 19. és a 20. században, előző cikkünkben olvashattak. Ám a 21. század történéseire még ki kell térnünk.

A 20. század ’60-as és ’70-es éveiben a tudósok kissé háttérbe szorultak, előtérbe kerültek viszont a művészek, akik behozták az „Opt-art”, vagyis optikai művészet stílust a köztudatba. Főként Victor Vasarely-t említhetjük e mozgalom atyjaként, számos munkáját a tudósok ma is tanulmányozzák.

A korai 2000-es években az illúziókutatás újraéledt, beleértve annak tanulmányozását, milyen furcsa módon dolgozza fel az időt az agyunk.

Az egyik irányzat szerint egyes illúziók az agy azon munkáját emelik ki, ahogyan állandóan igyekszik megjósolni, mi fog történni. Számos illúzió mutatja meg, miként próbáljuk kitalálni a jövőt, hogy kompenzáljuk az esemény és a mi tudatos észlelésünk közötti késedelmet. Ezen szavak például eljutnak a szemünkbe, mielőtt jel indulna az agyba a feldolgozásukhoz. Ez időbe telik, ami azt jelenti, hogy a szó, amit érzékelünk, tulajdonképpen némileg a múltból jön. Mark Changizi elméleti neurobiológus úgy gondolja, az agy a környezetből vesz előrejelzéseket, annak érdekében, hogy „érzékelje a jelent”.

Foto:pixabay.com

Egy tanulmányban, melyben Changizi Shinsuke Shimojo-val dolgozott együtt a kaliforniai Caltech kísérleti pszichológia laborban, leírták, hogy a klasszikus „kávézóasztal” geometriai illúziók egész sora illeszkedik ehhez a teóriához, így például a Hering illúzió is. A Hering illúzióban radiális vonalak vannak, melyek a mozgás érzetét keltik, ahhoz hasonlóan, mint ahogy a valós világban haladunk előre. Agyunknak megvan a módszere arra, hogyan kezelje ezeket a radiális vonalakat, csíkokat – mintha azok mozgásban lennének.

A valóságban, ha jól működnek ezek a mechanizmusok, akkor ha mozdulunk, a szem hátsó részében „működő” radiális vonalak mozgása a valóságos mozgásnak köszönhető. Annak oka, hogy a laborban ezek csupán tévérzékelések, az, hogy a radiális vonalak megtévesztik az agyat: azt gondolja, mozgás történik.

Manapság az illúziókutatás ismét virágzik. A technológiai fejlesztések lehetővé teszik a tudósok számára, hogy „benézzenek az agyunkba”, amikor egy illúziót látunk, így elkezdhetik megérteni a mechanizmust, ahogyan ez történik az agyban. A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) azt is lehetővé teszi, hogy a kutatók analizálják, hogyan reagálnak egyes illúziókra a neuronok az agyban.

Példának okáért a Necker kockával végzett tanulmány azt mutatta, hogy amikor az emberek erre a kockára néznek, az agy képes váltani két különböző nézőpont között, miközben megpróbálja „lefordítani” a kétdimenziós rajzot háromdimenziós kockává. Vagyis megerősítették, hogy az agyat megintcsak meg lehet trükközni, hogy háromdimenziósként érzékelje a kockát.

Itt van még a Hermann-rács illúzió is: a fehér és fekete rács csomópontjai között szürke pontok villannak fel a szemünk előtt. De ha közvetlenül egyik ilyen szürke pontra szeretnénk nézni, az eltűnik. Az agyat vizsgáló kutatás alapján, ennek egyik magyarázata, hogy neuronjaink versenyeznek egymással, hogy lássuk a világos és sötét részeket a képen.

Ez persze nem jelenti azt, hogy minden illúziót meg lehet magyarázni. A több mint százéves Hermann-rács illúzió magyarázata is vitatott, mivel nem veszi figyelembe a tényt, miszerint a hatás változik, ha a rácsnak görbe, és nem egyenes vonalai vannak.

Foto:pixabay.com

Melyek az új illúziók?

Miközben tudjuk, hogy az agy különböző területei foglalkoznak a színnel, formával, mozgással és az anyaggal, hogyan kódolja vagy kombinálja az információkat az agyunk, az egységes kép továbbra sem teljesen ismert.

Mi több, új illúziók, illetve a régiek új variánsai jelennek meg napjainkban. A látáskutatók évente rendeznek versenyt, hogy a legjobb illúziókat megtalálják. A bírák egyike a vizuál-neurológus Susana Martinez-Conde, az Arizona állambeli, Barrow-i neurológiai intézetből. Mint mondja, a megmérettetés igazából kissé önző motiváció is, hiszen így szeme előtt vannak azok az új illúziók, melyek segítik őt az agykutatásban.

A 2014-es győztes egyébként a 19. századi Ebbinghaus-illúzió új verziója: dinamikus, ami a hatást még erősebbé teszi. „Mintha csak az Ebbinghaus hatása lenne a szteroidokra” – fogalmaz a neurológus, hozzátéve, hogy az eredetihez hasonlóan az illúzió azt emeli ki, hogy az agy mindig a környezetében levő tárgyak alapján érzékeli a tárgyak méretét. De ha folyamatosan változtatjuk a környezetet, a hatás még erősebb. „Számos klasszikus illúzióra nyílik ma jobb betekintés a technológia fejlődésének köszönhetően” – magyarázza Martinez-Conde.

Munkáját most éppen 19. századi kutatókéra építi. Itt van például Helmholtz, aki elsőként realizálta, hogy a szem gyors mozgásokat végez, ezek az ún. szakkádok – a fixáció így átkerül egyik tárgyról a másikra. Hogy megtapasztaljuk, tegyük egyik ujjunkat a szemhéjunkra és mozgassuk a szemünket. Látni fogjuk, hogy a világ zaklatottan kezd előttünk megjelenni, mint egy sor pillanatkép. Nem érzékeljük a „szökkenéseket”, mert az agy elsimítja a dolgot, miközben „felépíti”, amit látunk. Ezért látjuk a kis körökből felépített, sok-sok ábrát egymás mellett forogni, miközben nem végeznek mozgást. Ez a látszólagos mozgás. A”kígyó illúzió” azért jelentkezik, mert túl sok információ éri a retina különböző részeit egyidőben. A látókéregbe is egyszerre jutnak, az ebből eredő zavar miatt mozogni látjuk az ábrát.

Foto:123rf.com

Ez történik a való életben, amikor egy gyorsan haladó vonaton vagyunk. Az fMRI vizsgálatok kimutatták, hogy azok a neuronok, melyek erre a mozgásra „válaszolnak”, lépnek működésbe akkor is, amikor a kígyó illúziót nézzük. Martinez-Conde és kollégái szerint a szakkádok elnyomása egy pillanatra megállítja az illúziót. Ennek oka az lehet, hogy minden szakkád esetében frissül a retinakép, elnyomva a vizuális környezetet egy új képpel. Ha a szemmozgást állítjuk meg, az agy alkalmazkodik és a látszólagos mozgás megáll.

A kutatások alapján arra következtethetünk tehát, hogy vizuális rendszerünk továbbra is rendkívül korlátozott ahhoz, hogy valamennyi illúziót kezeljen, melyek a szembe jutnak. „Ehhez agyunknak egy épületnél is nagyobbnak kéne lennie, és lehet, hogy keveset mondtam” – fogalmaz Susana Martinez-Conde. Az agy a legrövidebb útra „szavaz”, mint például, amikor a legjobb lovat követi a versenypályán – a legvalószínűbb érzelmezést választja. Ennek azonban nem lehet mindig hinni.