In Balia delle Illusioni: 5 Modi in Cui il Cervello Inganna la Vista

…..e se la realtà non fosse altro una infinita illusione……. (Toba60)

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In Balia delle Illusioni

Non credere ai propri occhi è un consiglio sciocco, perché l’occhio registra semplicemente ciò che vede. Ma poi è il cervello che si occupa dell’elaborazione di ciò che vede, ed è qui che viene in mente un altro detto: “Chi non fa niente non fa errori”.

Analizzando gli errori del cervello nell’elaborazione delle informazioni visive le illusioni ottiche possiamo capire come svolge esattamente il suo lavoro. Con l’aiuto della psicologa Maria Falikman, “Around the World” ha capito su cosa si basano gli “inganni” visivi.

A volte le illusioni sono dovute alle peculiarità dell’anatomia dell’occhio, ma più spesso sono create dal cervello, che riceve segnali onesti e corretti dalla retina, ma ne trae conclusioni inaspettate.

Le illusioni sembrano errori e ci confondono, ma in realtà dicono più sulla perfezione della nostra percezione visiva che sulle sue lacune. Con il loro aiuto, gli scienziati stanno cercando di capire come comprendiamo ciò che stiamo guardando.

“Occhi “sbagliati

Il neurofisiologo e creatore di una delle più vaste raccolte di illusioni online, Michael Bach, è scettico sulla definizione di “illusioni ottiche” perché suggerisce che il nostro sistema visivo è difettoso.

Bach ritiene che la maggior parte delle illusioni non dimostri i difetti di questo sistema, ma piuttosto la sua notevole capacità di portare rapidamente alla mente informazioni utili su ciò che accade intorno a noi. In alcuni casi, questa trasmissione esplicita di dati fallisce. In questi casi Bach preferisce non chiamare le illusioni, ma “fenomeni che rivelano caratteristiche particolarmente efficaci della nostra visione”.

Tuttavia, c’è un’illusione che persino Michael chiamerebbe così: l’illusione del dito mancante. È una delle poche illusioni che si basano su una caratteristica della visione che può essere definita un difetto. Si tratta di un punto cieco. Dopotutto, ha più di un incidente stradale sulla coscienza.

Per vedere questa illusione non servono immagini, ma solo le vostre mani. Tenetele davanti a voi con i palmi rivolti in avanti. Allargate i pollici, in modo che si tocchino.

Ora chiudete un occhio, ad esempio quello sinistro. Fissate lo sguardo sulla punta dell’indice sinistro. Muovete la punta dell’indice destro. Presto scomparirà, come se si dissolvesse nel nulla!

La punta del dito destro ha colpito un punto cieco, cioè un punto in cui non si vede nulla. Ogni occhio ha un punto cieco perché c’è una piccola area della retina che, a differenza del resto della retina, è completamente insensibile alla luce. È il punto in cui il nervo ottico si collega alla retina.

Perché abbiamo bisogno di abili trucchi con le dita per individuare un punto cieco piuttosto grande? Abbiamo diversi modi per compensare la sua esistenza. In primo luogo, il fatto di avere due occhi ci aiuta: dove uno ha un punto cieco, l’altro ha un’area di visione normale. Ma anche se chiudiamo un occhio, non noteremo immediatamente il “buco” nel nostro campo visivo. Questo si spiega di solito con la capacità del cervello di ricostruire gli elementi mancanti dell’immagine sulla base delle informazioni disponibili.

Non tutti gli animali hanno punti ciechi. Per uno strano capriccio dell’evoluzione, solo gli animali cordati li hanno (ovviamente, solo quelli che hanno la vista). Nei molluschi particolarmente studiati in questo senso i calamari – non ci sono punti ciechi. Le cellule sensibili alla luce sulla loro retina si trovano come capovolte rispetto alla nostra, il che rende possibile l’aggancio del nervo ottico senza problemi, senza formare un punto cieco.

Un tempo i biologi erano soliti “invidiare” i cefalopodi e chiedersi come mai creature così altamente organizzate come me e voi avessero gli occhi “sbagliati”. La risposta a questa domanda può sembrare come molte altre domande sull’evoluzione: perché è così. È un bene che abbiamo un cervello e un secondo occhio per compensare parzialmente questa ingiustizia evolutiva. E per mantenere il proprio angolo cieco libero da qualcosa di importante, come un ciclista sulla strada, si dovrebbe girare la testa più spesso.

Errori del sistema di riconoscimento del movimento

All’inizio degli anni 2000, lo psicologo giapponese Akiyoshi Kitaoka ha ideato una tecnica per creare illusioni di movimento. L’esempio più famoso di questa tecnica sono i “serpenti” di Kitaoka. La potenza della tecnica di Kitaoka è così grande che le persone che guardano i “serpenti” e altre illusioni simili sullo schermo spesso sospettano di essere spettatori di un video. In realtà, non è così: il movimento dei “serpenti” esiste solo nella mente dello spettatore.

La tecnica Kitaoka consiste nell’alternare in una certa sequenza serie di punti di diversa luminosità. In questo caso, la sequenza è la seguente: giallo, bianco, blu, nero. Ma sono possibili anche altre varianti, tra cui i toni di grigio. L’ingrediente segreto di questa illusione è l’asimmetria dell’intera composizione; aggiungetela e l’immagine “galleggia”.

Se in Blind Spot le cose scompaiono a causa del funzionamento dei nostri occhi, i serpenti di Kitaoka si muovono a causa del funzionamento del nostro cervello. Più precisamente, per il modo in cui il nostro cervello capisce che i nostri occhi stanno guardando oggetti in movimento. L’illusione dei serpenti è creata dalle parti del cervello che elaborano le informazioni su luminosità, contrasto e movimento.

Un contrasto netto, come quello tra bianco e nero, provoca l’attivazione immediata e rapida di un particolare gruppo di neuroni cerebrali. Contrasti meno netti, come quello tra blu e giallo, provocano un’attività più dolce e prolungata dei neuroni corrispondenti. Lo “sparo” simultaneo del primo e del secondo gruppo di neuroni provoca l’attivazione dei neuroni della corteccia visiva coinvolti nel riconoscimento del movimento.

Nell’illusione di Kitaoka vediamo ciò che gli oggetti in movimento appaiono normalmente all’occhio: una dispersione di macchie contrastanti di diversa luminosità. Immaginiamo, ad esempio, un’auto veloce: ecco il suo cofano nero, ecco un bagliore su di essa. Ogni secondo appaiono in un nuovo punto e ci rendiamo conto che l’auto è in movimento. Il professore giapponese, allineando i punti fissi in modo simile, ha attivato il pulsante “movimento” nel nostro cervello.

Se fissiamo un punto nero qualsiasi dell’immagine di Kitaoka, il movimento illusorio si ferma. In questo caso, il cervello ha il tempo di prevenire la falsa attivazione del “pulsante”. Ma se si distoglie lo sguardo, i serpenti riprendono a girare.

Circa il 5% delle persone è immune alle illusioni di Kitaoka: per loro i serpenti non sono affatto serpenti, ma cerchi colorati immobili. Questo non dice nulla né sulla visione né sulla psiche della persona. Qualche anno fa, su Internet è circolato un mito secondo il quale la velocità dei serpenti è proporzionale al grado di stanchezza di chi li guarda, ma questo non è supportato dalla ricerca.

Illusioni di contesto

Guardate queste foto della Torre di Pisa. Quale delle due è più inclinata? E se fossero la stessa fotografia?

L’illusione della torre inclinata e altre illusioni simili dimostrano che il nostro sistema visivo è molto più complesso di una macchina fotografica. Non solo e non tanto raccogliamo dati sulle macchie di colore, ma interpretiamo la dispersione di queste macchie e ci facciamo un’idea del mondo che ci circonda.

Se vedessimo il mondo “così com’è”, dichiareremmo con sicurezza che stiamo guardando due copie di una fotografia della stessa torre, e che hanno la stessa inclinazione. Ma la nostra visione si è evoluta non per confrontare le fotografie, ma per apprezzare gli oggetti reali che ci circondano. Quindi il nostro sistema visivo cerca di assemblare una scena visiva coerente a partire da queste immagini, anche quando cerchiamo specificamente di vederle come due fotografie separate.

Come appaiono in realtà due torri una accanto all’altra a un osservatore che le guarda dal basso? Secondo la legge della prospettiva, si estendono lungo linee che convergono in un unico punto in alto nel cielo, come queste due.

Se le torri sembrano strettamente parallele, significa che in realtà una di esse è fortemente inclinata rispetto all’altra. Questa è la conclusione a cui ci spinge il nostro cervello addestrato alla prospettiva. Anche la consapevolezza che stiamo guardando due fotografie separate non ci aiuta a liberarci della solita sensazione che una delle due torri sia inclinata e stia per cadere.

La stessa illusione si può osservare per coppie di fotografie di oggetti orizzontali, come sentieri o binari ferroviari, e persino per immagini dinamiche, come i titoli di testa di un film. Se si affiancano due serie di titoli “in fuga”, uno dei binari in corsa sembrerà più inclinato dell’altro.

Come abbiamo già visto con l’esempio della torre, per il nostro cervello tutto è relativo. E anche se molti di noi hanno un buon occhio per i dettagli, il contesto può facilmente ingannarlo. Un grande esempio di questo inganno è l’illusione di Ebbinghaus.

Quale dei due cerchi arancioni è più grande? In realtà sono uguali; il contesto fornito dai cerchi grigi di dimensioni diverse cambia la nostra percezione e un cerchio arancione circondato da cerchi grigi più grandi appare più piccolo dello stesso cerchio circondato da cerchi grigi più piccoli.

Le illusioni contestuali sono uno strumento utile per studiare il cervello. Intorno all’illusione di Ebbinghaus, per esempio, è nato nell’ultimo decennio un grande dibattito sul modo in cui vediamo.

Nel 2001, Scott Glover e Peter Dixon dell’Università canadese di Alberta hanno dimostrato che le persone non sono completamente ingannate dall’illusione di Ebbinghaus. Quando è necessario afferrare l’oggetto centrale (gli scienziati hanno utilizzato una versione volumetrica dell’illusione), i partecipanti all’esperimento hanno prima allungato la mano in pieno accordo con le dimensioni reali, non illusorie. Solo allora hanno cambiato direzione, come se stessero per soccombere alla magia del contesto.

Questi risultati sono diventati un argomento a difesa dell’ipotesi che nel cervello esistano due flussi di elaborazione delle informazioni visive. Vengono scherzosamente chiamati sistema “Cosa?” e sistema “Dove?”.

L’illusione di Ebbinghaus non viene utilizzata solo per verificare le ipotesi sul funzionamento della visione. Viene anche utilizzata per studiare alcuni tratti mentali, in particolare l’autismo. Ad esempio, a metà degli anni Novanta è stato dimostrato che le persone con disturbi dello spettro autistico avevano meno probabilità di essere ingannate dall’illusione di Ebbinghaus. Si ipotizzò che ciò fosse dovuto alla loro minore tendenza a prendere in considerazione il contesto e a prestare maggiore attenzione alle proprietà oggettive delle cose. Negli ultimi anni sono state raccolte molte prove a favore e contro questa ipotesi.

Illusioni dell’esperienza

“La memoria è straordinariamente abile nell’evocare visioni”, ha scritto Jerome K. Jerome. Molte illusioni visive si spiegano proprio con la capacità della memoria – o, per meglio dire, dell’esperienza – di dirci come dovrebbero apparire le cose. Osservate questa fotografia: mostra un piatto di fragole. Di che colore sono le fragole?

La maggior parte delle persone direbbe che le bacche sono rosse, anche se è stato applicato uno strano filtro all’immagine. Ma in questa immagine non ci sono pixel rossi: le fragole sono in realtà grigio-bluastre. Le vediamo rosse soprattutto perché di solito le fragole sono rosse. Abbiamo visto molte volte bacche scarlatte e ci siamo macchiati le mani e i vestiti con il succo rosso: è così che abbiamo formato la nostra esperienza, che ora ci impedisce di vedere il vero colore.

Come sottolinea giustamente Michael Bach, le illusioni non rivelano difetti di percezione, ma, al contrario, proprietà molto utili della nostra visione, senza le quali il mondo che ci circonda andrebbe costantemente in pezzi. Una delle proprietà più importanti della percezione visiva è la sua costanza, o costanza. Ci inganna nell’illusione della fragola, dicendoci che le bacche devono essere rosse, ma nella maggior parte dei casi ci aiuta. Grazie alla costanza, ad esempio, possiamo vedere che i nostri palmi sono uguali, anche se abbiamo una mano vicina al viso e l’altra distesa.

Nel caso della foto della fragola, ha funzionato la costanza del colore, che ci aiuta a determinare correttamente il colore in diverse condizioni di luce.

Naturalmente, tutti i gatti sono grigi di notte, ma siamo in grado di correggere la luce leggermente diversa al tramonto. Siamo particolarmente bravi a farlo con il colore rosso, perché non nasce negli occhi, ma nel nostro cervello.

Sulla retina umana ci sono tre tipi di recettori del colore. Rispondono ai colori blu, verdi e giallo-verdi. Il rosso non fa parte di questo elenco; non lo vediamo, ma lo immaginiamo ricevendo un certo rapporto di segnali dai recettori della luce giallo-verde e verde.

In un’immagine in cui tutto il mondo è grigio-verde-blu, immaginiamo il rosso perché siamo abituati a fare questa correzione di colore. Se sostituiamo i frutti di bosco nell’immagine con forme astratte, l’illusione è solo leggermente indebolita, perché non si tratta solo delle fragole, ma dell’abitudine del cervello di cercare il rosso in una miscela di blu e verde.

Suggerimenti dal passato

Esistono anche illusioni che non possono essere spiegate dalla combinazione di colori dell’occhio, come questa immagine. Provate a guardarla di sfuggita e a distogliere immediatamente lo sguardo.

A chi dà da mangiare l’uomo nella foto? Piccioni o anatre? Ripensateci e poi guardate di nuovo.

Siete sorpresi? Avete davanti a voi la perfetta illusione dell’esperienza. Vi dice che potete dare da mangiare a uno stormo di passeri, piccioni o anatre in un parco, ma non a dinosauri in miniatura. Il cervello non ha avuto il tempo di elaborare i dettagli dell’immagine e, al posto delle parti mancanti, ha immediatamente sostituito ciò che sembrava più logico: quello che l’esperienza precedente suggeriva.

Esperienza o dono innato?

L’esperienza è comunemente utilizzata per spiegare molte delle straordinarie proprietà della nostra visione, come ad esempio la capacità di vedere il mondo tridimensionale con una retina piatta o di vedere un intero arcobaleno con solo tre recettori di colore a disposizione. L’ipotesi che impariamo a vedere dopo la nascita si basa in parte sull’osservazione dei neonati: all’inizio sono infatti poco orientati in un mondo tridimensionale, ma si abituano rapidamente.

Ma cosa succede se nasciamo nel mondo con alcuni dei rudimenti di ciò che di solito viene attribuito all’esperienza individuale? Una rara opportunità di verificare questa ipotesi si è presentata agli scienziati coinvolti nel Progetto Prakash in India. Nell’ambito del progetto, a centinaia di bambini e adolescenti affetti da cecità curabile è stata restituita la vista.

Con grande sorpresa dei ricercatori, i bambini appena vedenti, di età compresa tra gli 8 e i 16 anni, hanno ceduto a due classiche illusioni nel loro primo giorno di vista, che finora erano state spiegate con l'”abitudine” del cervello di interpretare ciò che vedevano.

Nell’illusione di Ponzo, strisce identiche appaiono diverse alle persone: più corte e più lunghe a seconda della loro posizione nell’immagine, il che implica la prospettiva.

Entrambe le illusioni ci ingannano mostrandoci quanto siamo bravi a cogliere la prospettiva. In passato, questa abilità veniva spesso attribuita all’esperienza acquisita interagendo con gli oggetti, vicini e lontani, nella prima infanzia. Ma se persone che non hanno mai praticato questa abilità la acquisiscono istantaneamente, allora forse non si tratta solo di esperienza. Forse nasciamo pronti a guardare il mondo che ci circonda e a vederlo.

Anastasia Shartogasheva

Fonte: vokrugsveta.ru

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