Fantoma din mașină: Creierul prezice imagini înainte de a le vedea

Creierul nostru are capacitatea de a menține stabilitatea vizuală în ciuda mișcărilor rapide ale ochilor, cunoscute sub numele de saccade. Potrivit neurosciencenews.com, un studiu recent a folosit imagini reziduale pentru a descifra cum reușește creierul să obțină această stabilitate, descoperind că acesta folosește o copie internă a comenzilor de mișcare pentru a anticipa unde ar trebui să fie obiectele.

👉 Funcționarea ochilor și mecanismele creierului pentru stabilitatea vizuală

Atunci când ne explorăm mediul, ochii noștri nu oferă o vedere continuă și stabilă. Aceștia se mișcă rapid în saccade, ceea ce ar trebui să facă lumea să pară instabilă. Cu toate acestea, creierul utilizează mecanisme sofisticate pentru a menține percepția unei lumi stabile. Studiul recent, intitulat „Localizarea spațială de înaltă fidelitate, dar hipometrică a imaginilor reziduale în timpul saccadelor”, publicat în Science Advances, a arătat cum aceste imagini reziduale pot oferi informații despre modurile în care creierul realizează această stabilitate.

Conduși de Richard Schweitzer, Thomas Seel, Jörg Raisch și Martin Rolfs de la Clusterul de Excelență în Știința Inteligenței din Berlin, cercetătorii au folosit imaginile reziduale ca instrument experimental pentru a măsura cum prezice creierul consecințele vizuale ale mișcărilor oculare. Studiul a constatat că aceste preziceri sunt foarte precise, însă sunt supuse unor erori sistematice, având un „subșoc” constant de 6% care iese în evidență în funcționarea interioară a hardware-ului nostru vizual.

👉 Experimentul și observațiile privind imaginile reziduale în timpul saccadelor

În ciuda percepției stabile a lumii vizuale, cercetările anterioare au documentat un fenomen curios: imaginile reziduale tind să se miște în funcție de unde îndreptăm privirea, o observație notabilă deja menționată de Aristotel. Experimentele au fost efectuate în întuneric total, contrar vederii obișnuite de zi cu zi, pentru a elimina feedback-ul vizual constant. Participanții s-au concentrat asupra unui flash luminos care a creat o imagine reziduală, iar ulterior au privit o a doua sursă de lumină scurtă.

După ce imaginea reziduală devenea vizibilă, participanții raportau dacă aceasta părea să fie la stânga, la dreapta sau aliniată direct cu sursa de lumină. Măsurătorile cu urmărirea ochilor au urmărit privirea efectivă a participanților, permițând cercetătorilor să determine cât de bine a urmat percepția mișcărilor reale ale ochiului. Imaginile reziduale urmau îndeaproape ochii: cu cât mișcarea ochiului era mai mare, cu atât imaginea reziduală părea să se deplaseze mai departe în spațiu.

„În medie, schimbarea percepută a imaginii reziduale a atins aproximativ 94% din mișcarea reală a ochiului”, spune Richard Schweitzer, autorul principal al studiului. Acest subșoc constant sugerează o inexactitate sistematică în estimările creierului. Chiar dacă diferența este suficient de subtilă încât majoritatea oamenilor să nu o observe conștient, înțelegerea ei implică examinarea modului în care creierul actualizează percepția spațială după fiecare mișcare oculare.

Studiul a explorat și cum creierul folosește o „copia de efort” a comenzilor trimise mușchilor oculari pentru a anticipa cum ar trebui să se schimbe scena vizuală după o mișcare oculară. Cercetările au arătat că, în cazul în care ținta saccadei era vizibilă după mișcare, percepția imaginii reziduale nu se schimba. Acest lucru sugerează că creierul folosește semnalul intern pentru a prezice și a ajusta percepția simultan cu mișcările oculare.

Descoperirile acestei cercetări ar putea oferi indicii utile în domenii precum robotică, realitate virtuală și studii clinice ale tulburărilor de mișcare oculară, unde este esențială corelarea mișcărilor cu consecințele senzoriale.