Vizyon

Gözlerimiz Sürekli Dönüyor Peki Görüşümüz Nasıl Bulanık Değil? | Bilim

Yukarıdaki görüntü, La Grande Jatte Adasında Bir Pazar Öğleden Sonrası, 1884 yılında Fransız sanatçı Georges Seurat tarafından boyanmıştır. Onu çaprazlayan siyah çizgiler, kalıcı bir kalemle ortalığı alt üst eden bir yürümeye başlayan çocuğun işi değil, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Ulusal Göz Enstitüsü'nden sinirbilimci Robert Wurtz'un işi. On yıl önce bir meslektaşından, göz hareketlerini kaydeden kontakt lens benzeri bir mekanizma takarken resme bakmasını istedi. Bunlar daha sonra burada gördüğünüz grafitiye çevrildi.

Sanatseverler sinebilir, ancak Seurat'nın çalışmalarının bu şekilde büyütülmesinin ilgisini çekmiş olması muhtemeldir. Seurat'ın bu tabloyla başlattığı hareket—Neo-Empresyonizm—vizyonumuzun nasıl çalıştığına dair bilimsel çalışmadan ilham aldı. Alman doktor, fizikçi ve filozof Hermann von Helmholtz'un öncü araştırması özellikle etkili oldu ve 1867'de ufuk açıcı bir kitap yazdı. Fizyolojik Optik El Kitabı, derinliği, rengi ve hareketi algıladığımız yolda.

Helmholtz'u ve muhtemelen Seurat'ı meşgul eden sorulardan biri, çevremizi tararken (veya onların boyalı bir temsilini) neden sürekli yaptığımız göz hareketlerini algılamadığımızdır. Yukarıdaki çizgilerin sadece üç dakikada çizildiğini düşünün. Tüm bu hareketleri onları yaptığımız gibi görseydik, dünyaya bakışımız sürekli hareketten oluşan bir bulanıklık olurdu. Wurtz ve İtalyan meslektaşları Paola Binda ve Maria Concetta Morrone'nin açıkladığı gibi iki nesne içinde Görme Biliminin Yıllık İncelemesi , bunun neden olmadığına dair bildiğimiz çok şey var ve daha öğrenecek daha çok şey var.





Göz Sakkadları

Ağır çekimde gösterilen, sakkadlar yapan bir gözün kısa filmi.(Giphy üzerinden Hafta Sonu Yolu)

Temel bilgilerden başlayarak: Görmeyi umabileceğimiz tek şey, ışığı gözlerimize doğru gönderen veya yansıtan ışıklardır, burada ışık retinaya, iç göz küresinin arka üçte ikisini kaplayan sinir dokusu tabakasına çarpabilir . Orada, baktığımız şeyin karmaşık görüntüsü, ilk önce bireysel ışığa duyarlı fotoreseptör hücrelerinin aktivitesine çevrilir. Bu model daha sonra retinadaki belirli renklere, şekillere, yönlere, hareketlere veya kontrastlara özel olarak yanıt veren çeşitli nöronlara iletilir. Ürettikleri sinyaller, optik sinir yoluyla beyne gönderilir, burada yorumlanır ve görsel kortekste özelleşmiş alanların ilerleyişinde bir araya getirilir.



Ancak retinamıza ulaşan tüm bilgileri alıştığımız çözünürlükte iletmek için kabaca fil hortumu çapında bir optik sinir gerekir. Bu oldukça hantal olacağından, retinanın yalnızca küçük bir alanı -fovea olarak adlandırılır- bu tür bir çözünürlüğü sağlar. Bu nedenle, çevremizin tüm ilginç özelliklerine odak noktasındaki anlarını vermek için, gözlerimizi etrafta - çokça - hareket ettiririz. bilim adamlarının sakkad dediği dartlarda . (Fransızca gerizekalılar için, kelime 1879'da Fransız göz doktoru Émile Javal tarafından icat edildi.) Sakkadlar, çoğu zaman mutlulukla farkında olmasak da, dikkat ettiğimiz şeylere rehberlik eder.

en büyük pennisi hangi hayvandadır
göz diyagramı

Gözün temel yapısını ortaya koyan bu çizim, görüntülerin yüksek çözünürlükte oluşturulduğu foveanın nerede olduğunu gösterir. Sakkadlar olarak bilinen göz sarsıntıları, bir sahnenin farklı bölümlerinin foveanın görüş hattına girmesine izin verir.(Cancer Research UK / Wikimedia Commons / Knowable Magazine)

Bu hareketlerin dünya görüşümüzü bir hareket bulanıklığına dönüştürmemesinin birkaç nedeni var. Birincisi, görüş alanımızdaki en belirgin şeylerin, kısacık ve soluk olan diğer uyaranlara karşı bizi kör kılabilmesidir: Gözlerimiz hareket etmediğinde net görüşte olan nesneler, muhtemelen bulanıklıktan daha canlı bir izlenim bırakacaktır. arasında. Bilim adamları bu fenomeni görsel maskeleme olarak adlandırıyor ve aynı anda birçok şeyin olduğu gerçek yaşam durumlarında çok yaygın olduğu düşünülüyor.



Bilim adamları bu görsel maskelemeyi önleyecek şekilde deneyler kurarlarsa, beyinlerimizin Yapabilmek daha az göze çarpan şeyleri algılar. Morrone, bunun insanlara boş bir arka plan üzerinde çok soluk ve kısa ömürlü görsel uyaranlardan başka bir şey göstermeyerek yapılabileceğini açıklıyor. Bu koşullar altında şaşırtıcı şeyler olabilir. Araştırmacılar, bir aynayı insanların gözlerinin önünde hızla hareket ettirerek normalde algılamamız gereken şeye çok benzer bir hareket yarattıklarında, bu insanlar hareketi gördüklerini bildirirler ve genellikle bunu oldukça rahatsız edici bulurlar. Sürekli sakkadlarımızı fark etmediğimiz için, bu, sakkadik bir göz hareketi sürerken beynin retinamıza ulaşan sinyalleri özellikle bastırdığını gösterir. Ve gerçekten de deneyler, bir sakkad sırasında bir şey ortaya çıkarsa, onu tamamen gözden kaçırabileceğimizi göstermiştir.

Louisiana satın alımı ne kadardı?

Ancak bastırma, zihnimizin gözündeki görüntünün neden bu kadar kararlı olduğunu yeterince açıklamaz. Çevremizi bir açıdan görseydik, sonra hiçbir şey görmeseydik ve sonra aniden başka bir açıdan görseydik, bu yine de rahatsız edici olurdu. Bunun yerine, Wurtz ve diğerlerinin gösterdiği gibi, gözlerimizi hareket ettirmeden önce bile bir tür yeniden haritalama gerçekleşir. Öngörülebilir sakkadlar yapmak üzere eğitilmiş makaklarla yapılan deneylerde, retinadaki belirli bir noktadan sinyal alan beyin hücreleri, şu anda orada görülen şeylere tepki vermekten ancak sakkaddan sonra ortaya çıkacak şeylere geçti. Ve bu, maymunlar gözlerini kıpırdatmadan önce oldu. Bu şekilde, Wurtz, mevcut imajın yavaş yavaş gelecekteki imajla değiştirildiğini düşünüyor.

Peki, bu beyin hücreleri, bir seğirmenin yolda olduğunu önceden nasıl biliyorlar? Bilim adamları, uzun yıllar boyunca, bunun, göz hareketi için komut veren beyin bölgesinden ek bir sinyal almalarını gerektireceğini teorileştirdi. Ve gördüklerimizi ve bir sonraki nereye bakacağımızı koordine eden beyin bölgelerine ulaşan bu tür sinyallerin meydana geldiğini gösterdiler. Wurtz ve diğerleri, bu tür bir sinyalin, beyin hücrelerini, retinanın kendi kısımlarının ancak sakkaddan sonra göreceği şeylere yanıt vermeye başlamasına neden olduğuna inanıyor.

seurat

Georges Seurat, zamanının diğer sanatçılarıyla birlikte, insanın görsel algısının işleyişiyle ilgilendi.(Wikimedia Commons / Public Domain / Gif by Knowable)

Bütün bunların insanlarda maymunlarda olduğu gibi hemen hemen aynı şekilde çalışması çok muhtemeldir. Ama insanlara bir sakkaddan hemen önce ne gördüklerini sorarsanız, Morrone ve Binda'nın yaptığı gibi , gözleri hareket etmeden önce bir görüntünün kademeli olarak bir başkasıyla değiştirildiğini bildirmezler. Bunun yerine, sakkaddan hemen önce 100 milisaniyelik bir süre boyunca gösterdikleri her şey, ancak sakkad bittikten sonra görünür hale gelir. Bu gecikmenin sonucu, sakkaddan önceki o kısa süre içinde farklı zamanlarda ortaya çıkan uyaranların hepsinin aynı anda - sona erdikten 50 milisaniye sonra - algılanabilmesidir.

Ve bu uyaranlar yeterince benzerse, göz hareketlerinden önce biraz farklı zamanlarda veya yerlerde gösterilseler bile, tek bir şeyde kaynaşmış olarak algılanabilirler. Binda ve Morrone sakkaddan hemen önceki bu zaman aralığını kafa karışıklığı dönemi olarak adlandırır. Gördüğümüz şeyler, vizyonumuz tarafından kelimenin tam anlamıyla karıştırılabilir -birbiriyle kaynaştırılabilir- ve daha sonra daha geleneksel olarak karıştırılabilir -birbiriyle karıştırılabilir- zihnimizde.

Gerçek hayatta, sakkadlar sırasında uzay ve zaman boyunca benzer unsurların bu birleşimi aslında önlemek karışıklık, çünkü süreklilik, bir sakkaddan önce ve sonra gördüğümüz şeylerin, hareket etseler veya ışık değişse bile aynı olduğunu kavramamıza yardımcı olur. Mekanizma özensiz görünse de, Binda ve Morrone bu özensizliğin genellikle bizim yararımıza çalıştığına inanıyor.

Seurat'nın resminden zevk almamızı sağlayan şey, arzu edilen türden bir belirsizlik olabilir. Farklı noktalardan oluşan renkli koleksiyonların belki de daha doğru bir şekilde algılanması yerine, güzel bir Pazar öğleden sonra ortaya çıkıyor. Buna şapka çıkartın - ya da Fransızların dediği gibi: Chapeau!

bilinebilir Bilinebilir Dergi Yıllık İncelemelerden bağımsız bir gazetecilik çalışmasıdır.




^