Waarom Zien We Illusies?

Waarom kunnen onze extreem complexe ogen illusies niet juist waarnemen? Hou je vast! -- dat komt doordat de hersenen geëvolueerd zijn aan de hand van natuurlijke stimuli. Mark Changizi legt uit hoe de hersenen omgaan met optische illusies.

Bekijk hier de volledige les

Waarom zien we illusies? In mijn onderzoek heb ik bewijs verzameld voor een ander soort hypothese dan die op het boek op je koffietafel zou kunnen staan.

Kijk eens naar deze illusie als voorbeeld voor tal van illusies die door deze hypothese worden verklaard. Ik zal dit voorbeeld stap voor stap uitleggen. Zoals gebruikelijk, zijn deze 2 lijnen in feite parallel, maar lijken ze in het midden naar buiten te buigen. In het midden, bij die uitstralende lijnen, lijkt het in je gezichtsveld breder dan daarboven en daaronder. En dat is opvallend omdat het een opvallend simpele stimulus is. Het zijn gewoon een paar rechte lijnen.

Waarom zou één van de meest complexe objecten in het heelal dit ontzettend simpele plaatje niet kunnen weergeven? Als je dergelijke vragen wilt beantwoorden, moet je je afvragen wat dit voor je brein zou kunnen betekenen.

Je hersenen zullen niet denken dat het een paar lijnen op papier zijn. Je hersenen zijn geëvolueerd om de natuurlijke stimuli te verwerken die je in de wereld zou kunnen tegenkomen. Wanneer komen de hersenen zulke stimuli tegen?

Het lijkt misschien vreemd, maar dit zie je de hele dag. Als je beweegt en vooral als je naar voren beweegt. Dan ontstaat een uitwaartse optische stroom, zoals wanneer de Enterprise naar Warpsnelheid gaat. Alle objecten stromen naar buiten en laten sporen of vegen achter op je netvlies. Ze activeren allemaal mini-neuronen op een rijtje.

Dit zijn dus voorstellingen van wat er gebeurt in het dagelijks leven. Striptekenaars weten dat. Die tekenen die lijnen in hun strips en voor je hersenen betekent dat beweging. In de echte wereld zie je geen vegen, maar de stimulus achterin je oog heeft die vegen wel en dat vertelt je hersenen dat je beweegt.

Als je naar voren beweegt, leggen je ogen, als camera's, kleine fotootjes vast, een plaatje, nog een plaatje. Als een plaatje wordt vastgelegd wanneer je naar voren beweegt, stroomt alles naar buiten. Dus als je een plaatje schiet, krijg je al die vreemde optische vegen, die aangeven in welke richting je beweegt.

Dat is de helft van het verhaal. Dat is wat deze stimulus betekent. Je hersenen denken bij het eerste plaatje dat je naar het midden beweegt. Het verklaart niet waarom je die rechte lijnen naar buiten ziet buigen.

Om de rest te begrijpen, moet je begrijpen dat je hersenen traag zijn. Wat je zou willen, is dat als er licht op je oog valt: ping! je meteen waarneemt hoe de wereld is, maar zo werkt het niet. Het duurt ongeveer 1/10 seconde om je waarneming te maken. 0,1 seconde klinkt niet lang, maar het is lang voor normaal gedrag.

Als je maar met 1 m/seconde beweegt, wat nogal langzaam is, dan ben je in die tijd 10 cm bewogen. Dus als je niet corrigeerde voor die vertraging, dan zou je tegen alles wat je binnen 10 cm waarnam, reeds opgeknald zijn of eraan voorbij gelopen.

Veel erger wordt het nog, in dit geval. Je waarneming loopt achter. Dit is wat je zou willen. Je wil dat je op tijdstip "T" de wereld op tijdstip "T" waarneemt. Maar je hersenen kunnen dat alleen als ze in plaats van de wereld waarnemen wanneer het licht op je netvlies valt, iets beters doen. De passieve respons, gokken, is niet genoeg. Het moet een gok zijn over het volgende moment.

Hoe ziet de wereld er over 0,1 seconde uit? Maak daar een waarneming van, want tegen de tijd dat die in je hersenen optreedt, zal dat moment werkelijkheid zijn. Dan heb je dus je gewenste waarneming van het heden. Mijn onderzoek en andere onderzoeken hebben aangetoond dat het brein vol zit met dergelijke mechanismen die proberen te compenseren voor zijn traagheid. Ik heb aangetoond dat grote groepen illusies hierdoor worden verklaard. Dit is maar één voorbeeld.

Laat ik ten slotte uitleggen hoe dit voorbeeld er precies door wordt verklaard. We zouden eigenlijk moeten vragen: hoe zouden de 2 verticale lijnen in die eerste stimulus veranderen in het volgende moment, als ik naar het midden zou bewegen, zoals al die optische lijnen suggereren?

Stel je een deur voor. En stel je voor dat het de deur van een kathedraal is, om het wat concreter te maken. Van veraf zijn de zijden perfect parallel. Maar als je je voorstelt dat je dichterbij komt, heel dichtbij, dan stroomt alles in je gezichtsveld naar buiten. Maar als je heel dichtbij bent, stel de zijkanten van de deur zitten hier en hier, maar als je ze naar boven volgt en nawijst, dan gaan de zijkanten boven als spoorrails de hemel in. Wat begon als 2 parallelle lijnen buigt op ooghoogte naar buiten en daarboven veel minder.

Dus op het volgende moment heb je iets dat meer op het tweede plaatje lijkt. De vorm van de projectie hiervan, de projectieve geometrie, verandert op deze manier in het volgende moment. Dus met zo'n stimulus heeft je brein geen probleem. Het zijn gewoon 2 verticale lijnen zonder aanwijzing dat er iets zal veranderen, zonder aanwijzing dat er iets zal veranderen, dus die vertalen we zoals hij is.

Maar als je hints toevoegt -- en dit is gewoon één van de vele soorten hints die tot dergelijke illusies kunnen leiden, deze enorm sterke optische vervagings-hint -- dan zien we in plaats daarvan, precies hoe het er het volgende moment uit zal zien.

Al onze waarnemingen proberen altijd van het heden te zijn, maar je moet de toekomst waarnemen om het heden te zien. En deze illusies zijn mislukte waarnemingen van de toekomst omdat het statische beelden zijn. Ze veranderen niet, zoals in werkelijkheid.

Tot slot, nog deze illusie, en als het lukt, laat ik er snel 2 zien. Deze is leuk. Als je naar het midden blijft kijken, en met je hoofd naar het beeld beweegt, en er vanaf. Doe dat maar. Korte, pikkende bewegingen.

Omdat ik de optische stroomlijnen vervaagd heb, denkt je brein: "ze bewegen al, daarom zijn ze vaag." Als je dit doet, schieten ze veel harder naar buiten dan zou moeten. Ze zouden niet zoveel moeten bewegen.

Nog een laatste: dit zijn het soort bewegingshints dat je op je netvlies krijgt als dingen bewegen. Je hoeft hier niets te doen, alleen kijken. Steek je hand op als je dingen ziet bewegen. Gek, hè?

Dit zijn de hints, die volgens je hersenen, of eigenlijk je ogen, zeggen: "Oh, die dingen bewegen..." "...Maak een waarneming van het volgende moment: dan zouden ze verplaatst moeten zijn."

Dank jullie wel!

 

Bron: TED.com