Ο ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ ΜΑΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙ ΤΟΝ ΚΟΣΜΟ – ΨΕΥΔΑΙΣΘΗΣΕΙΣ

Δεν αντιλαμβανόμαστε το περιβάλλον με τα μάτια αλλά με το μυαλό. Πώς όμως ο νους μας «διαβάζει» την πραγματικότητα μέσα από εικόνες; Είναι σαν να λύνουμε ένα δύσκολο πρόβλημα. Τα λάθη είναι οι ψευδαισθήσεις.

Όλοι λίγο-πολύ έχουμε μπερδευτεί με κάποια εικόνα που δίνει την ψευδαίσθηση της κίνησης, με έναν χώρο έξυπνα διαμορφωμένο που δείχνει μεγαλύτερος απ’ ό,τι είναι ή έχουμε θαυμάσει τα έργα με την ιδιόμορφη συμμετρία του Μ.C. Escher.

Πώς ο εγκέφαλος «διαβάζει» την πραγματικότητα μέσα από εικόνες;

Οι εικόνες αντιπροσωπεύουν άμεσα αλλά λίγα και βιολογικά ασήμαντα χαρακτηριστικά του αντικειμένου. Σημαντικό από βιολογική άποψη είναι αν το αντικείμενο είναι δηλητηριώδες, σκληρό, βαρύ, φιλικό, εχθρικό, που δεν είναι χαρακτηριστικά των εικόνων.

H ζωή του κατόχου του ματιού εξαρτάται από το πώς θα ερμηνεύσει αυτές τις εικόνες. Αρα τα μάτια έχουν μικρή βιολογική σημασία αν δεν υπάρχει εγκέφαλος για να ερμηνεύσει τις εικόνες που προσλαμβάνουν. Το να αντιληφθούμε την πραγματικότητα μέσα από τις εικόνες είναι σαν να λύνουμε ένα δύσκολο πρόβλημα. Τα λάθη είναι ψευδαισθήσεις που μπορεί να συμβούν σε οποιαδήποτε αίσθηση.

Δύο μεγάλες αντιληπτικές θεωρίες προσπαθούν να εξηγήσουν γιατί υπάρχουν αυτές οι ψευδαισθήσεις.

H λεγόμενη «cue theory» διατείνεται ότι οι ψευδαισθήσεις είναι το προϊόν εισερχομένων αισθητηριακών πληροφοριών και της από-πάνω-προς-τα-κάτω εγκεφαλικής επεξεργασίας (Allard, 2001).

Επιστήμονες όπως ο Gibson παρατήρησαν ότι η «cue theory» δεν περιγράφει το πώς οι άνθρωποι αντιδρούν σε πραγματικές καταστάσεις. Σύμφωνα με την άμεση αντίληψη, όλες οι πληροφορίες έρχονται από τις αισθήσεις μας και δεν χρειάζονται περαιτέρω επεξεργασία από ανώτερα εγκεφαλικά κέντρα.

Αυτή η αντίθεση μεταξύ των δύο θεωριών ώθησε τους επιστήμονες να ψάξουν για απαντήσεις στη νευροανατομία: βρέθηκε ότι υπάρχουν δύο συστήματα επεξεργασίας οπτικών πληροφοριών: το ραχιαίο και το κοιλιακό. Το ραχιαίο φαίνεται ότι ευθύνεται για τον ασυνείδητο έλεγχο της κίνησης – και σχετίζεται με την αντιληπτική θεωρία – ενώ το κοιλιακό είναι υπεύθυνο για τη συνειδητή επεξεργασία της αναγνώρισης αντικειμένων (Allard, 2001). Το κοιλιακό φαίνεται να αντιστοιχεί στην «cue theory» και να εξαπατάται ευκολότερα από οπτικές ψευδαισθήσεις. Εξακολουθεί να υπάρχει διχογνωμία σχετικά με το αν το ραχιαίο σύστημα μπορεί επίσης να εξαπατηθεί από οπτικές ψευδαισθήσεις.

Ο Richard Gregory στο βιβλίο «Eye and Brain» (1997) περιγράφει τη σύνθετη εργασία της αναδόμησης του οπτικού κόσμου από την εικόνα που δέχεται ο αμφιβληστροειδής:

«Είμαστε τόσο εξοικειωμένοι να βλέπουμε που χρειάζεται ένα άλμα της φαντασίας για να συνειδητοποιήσουμε ότι υπάρχουν προβλήματα προς επίλυση. Σκεφθείτε το: παίρνουμε μικρούτσικες, ανάποδες εικόνες στα μάτια μας και βλέπουμε ξεχωριστά στερεά αντικείμενα στον γύρω χώρο. Από τα μοτίβα της διέγερσης του αμφιβληστροειδούς αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο των αντικειμένων και αυτό δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένα θαύμα».

H αντίληψη είναι μια δυναμική διεργασία που αποτελεί την αναζήτηση του εγκεφάλου για την καλύτερη ερμηνεία των πληροφοριών που δέχεται. Μερικές φορές όμως ο εγκέφαλος κάνει λάθος σε αυτό που υποθέτει ότι ισχύει και τότε προκύπτουν οι οπτικές ψευδαισθήσεις (Gregory, 1997). 
«Διάσημες» ψευδαισθήσεις

Σχήμα 1: Σπιράλ

Είναι μια σειρά από ομόκεντρους κύκλους, γνωστό ως ψευδαίσθηση Spiral Fraser,  γνωστή από το 1908.

Βλέποντας αυτό το σχήμα αντίθετα από τη φορά του ρολογιού το βλέπουμε σαν να συστέλλεται. Αν σταματήσουμε έπειτα από 10-20 δευτερόλεπτα που το κοιτάζουμε θα μας φανεί ότι γίνεται μια έντονη και προφανής διαστολή. Ωστόσο δεν υπάρχει καμία φανερή αλλαγή στο μέγεθος. Ενεργοποιείται ένα συγκεκριμένο εγκεφαλικό σύστημα ελέγχου της ταχύτητας. Είναι γνωστό ότι εμφανίζονται μετα-εικόνες έπειτα από έντονο ή παρατεταμένο ερεθισμό του αμφιβληστροειδούς από φως: πρώτα βλέπουμε τη «θετική» εικόνα και μετά την «αρνητική» εικόνα, που μπορεί να επιμείνει για αρκετά λεπτά. Αυτό συμβαίνει λόγω της τοπικής προσαρμογής του αμφιβληστροειδούς – ο εγκέφαλος προσλαμβάνει σήματα που είναι ίδια με αυτά της φυσιολογικής εικόνας ενός αντικειμένου αλλά επιμένουν πέρα από τον φυσικό ερεθισμό του αμφιβληστροειδούς. Αλλά και αν πιέσουμε το μάτι μας, αυτό θα στείλει σήματα στον εγκέφαλο ο οποίος θα τα ερμηνεύσει ως φως.

Σχήμα 2: Κύβος Necker

Οπτική Απάτη

Οπτική απάτη. Κύβος του Necker (Louis Albert Necker, 1832) Το σχέδιο του κύβου δεν αρκεί για να προσδιορίσουμε τον προσανατολισμό του.

Το αποτέλεσμα είναι κοιτάζοντας το σχέδιο να φαίνεται μια με τον ένα και μια με τον άλλο προσανατολισμό

Ισως η διασημότερη φιγούρα σχετικά με το διφορούμενο του βάθους: (α) όταν παρουσιάζεται χωρίς background αλλάζει στο σχήμα με κάθε αντιστροφή, με το φαινομενικά πίσω μέρος να δείχνει μεγαλύτερο από το μπροστά· (β) αυτή είναι η αρχική φιγούρα του ρομβοειδούς του Necker (1832).

Αλλά και οι επαναλαμβανόμενες λέξεις παράγουν αντίστοιχες ακουστικές αντιστροφές (Warren and Gregory) που συχνά αποτελούν πηγή διασκέδασης: δοκιμάστε να επαναλάβετε γρήγορα και πολλές φορές «Τόσκα το μελόδραμα» (και πιθανότατα θα θυμηθείτε τα γέλια των παιδικών σας χρόνων!).

Οι αντιληπτικές ψευδαισθήσεις σαν και αυτές προέρχονται από εσφαλμένες ερμηνείες αισθητηριακών πληροφοριών που λαμβάνει ο εγκέφαλος.

Σχήμα 3: Το βέλος Moller-Lyer (1889)

Τα δύο ευθύγραμμα τμήματα από τα βέλη δείχνουν να διαφέρουν σε μήκος. 

Ποια από τις δύο παραπάνω γραμμές είναι πιο μακριά; Οι περισσότεροι απαντούν «η δεξιά» ενώ οι γραμμές έχουν το ίδιο μήκος. Αυτή η διάσημη ψευδαίσθηση οφείλεται στο ότι τα βέλη που δείχνουν προς τα έξω (αριστερή πλευρά) δημιουργούν την ψευδαίσθηση του στενέματος ενώ τα βέλη που έχουν άνοιγμα προς τα έξω δημιουργούν την αίσθηση «ανοίγματος».

Σχήμα 4: H ψευδαίσθηση του Ponzo

(α) H επάνω από τις δύο παράλληλες γραμμές φαίνεται μεγαλύτερη από την κάτω. (β) Στη φωτογραφία των σιδηροδρομικών γραμμών, παράδειγμα της καθημερινής ζωής, η ψευδαίσθηση είναι φανερή

Γιατί οι εικόνες αποτελούν πρόβλημα για τον αντιλαμβανόμενο εγκέφαλο; Οι εικόνες αποτελούν το υλικό της αντιληπτικής έρευνας, όπως όμως σημειώνει ο Gregory (1990) είναι τεχνητές και α-πίθανες διότι παρουσιάζουν μια διπλή πραγματικότητα: από τη μία τις βλέπει κανείς σαν ένα μοτίβο γραμμών σε ένα επίπεδο background ενώ από την άλλη ως αντικείμενα στον τρισδιάστατο χώρο. Κανένα αντικείμενο δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα δισδιάστατο και τρισδιάστατο, μόνο οι εικόνες φτάνουν κοντά σε κάτι τέτοιο! Αν τις δούμε σαν σχέδια, τις αντιλαμβανόμαστε δισδιάστατα, ενώ αν τις δούμε σαν να αντιπροσωπεύουν αντικείμενα, τις αντιλαμβανόμαστε σε ημι-τρισδιάστατο χώρο. Οι εικόνες είναι αμφίβολες γιατί η τρίτη διάσταση δεν είναι ξεκάθαρη.

Σχήμα 5: Το αδύνατο τρίγωνο (L. S. Penrose and R. Penrose, 1958)

To τρίγωνο Penrose είναι ένα τρίγωνο που έχει τρεις ορθές γωνίες!!! Σχεδιάστηκε απο τον Σουηδό καλλιτέχνη Oscar Reutersvärd το 1934 . Ο μαθηματικός Roger Penrose το ανακάλυψε το 1950 σαν "αδυνατότητα στην πιο καθαρή μορφή".

Όπως όλοι γνωρίζουμε δεν υπάρχει τρίγωνο με τρεις ορθές γωνίες. Το τρίγωνο Penrose είναι ουσιαστικά μία οφθαλμαπάτη.

• Η οφθαλμαπάτη αποκαλύπτεται. To τρίγωνο Penrose στις τρεις διαστάσεις από τρεις διαφορετικές οπτικές γωνίες.

Αυτό συμβαίνει όταν ολοφάνερα ασύμβατες πληροφορίες σχετικά με την απόσταση παρουσιάζονται στο μάτι.

Σχήμα 6 Ποιό σχήμα έχει μεγαλύτερο μέγεθος;

Μπορείτε να ευχαριστήσετε τον Αμερικανό ψυχολόγο Joseph Jastrow για την εφεύρεση αυτή το 1889. Έχουν το ίδιο μήκος

Σχήμα 7 Οι παρακάτω πορτοκαλί κύκλοι έχουν ακριβώς το ίδιο μέγεθος…

Πηγή  Βάρβογλη Λίζα και διαδίκτυο

physics4u

Η ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΕΝΑΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ