Человек видит реальность с опозданием, а мозг заполняет пробелы во времени собственным опытом. Так возникают оптические и социальные иллюзии (у всех разные!) Пересказываем материал Vox

Органы чувств получают информацию, мозг ее переосмысливает и создает новую реальность

В 2019 году профессор Дартмутского колледжа, нейробиолог Патрик Кавана вместе со своими коллегами Сируй Лю, Цин Ю и Питером Це провели исследование, чтобы выяснить, как возникают оптические иллюзии. Ученые изучали анимированную иллюзию с двумя точками. В ней одна из точек была статичной, а вторая якобы двигалась по диагонали, хотя на самом деле просто периодически смещалась то вверх, то вниз.

У Патрика Каваны и его коллег было две ведущие теории о том, что именно вводит мозг в заблуждение. Первая — оптические иллюзии рождаются в зрительной коре. Эта часть мозга расположена на затылке, она обрабатывает информацию, которую получают органы чувств. Вторая теория утверждала, что зрительная кора на самом деле воспринимает информацию точно, но какая-то другая часть мозга «переосмысливает» ее и таким образом создает альтернативную реальность.

Исследователи решили сравнить, как мозг обрабатывает оптические иллюзии и обычные анимации, и создали еще одно видео. На нем вторая точка действительно двигалась по диагонали. Ученые показали обе анимации девятерым испытуемым по меньшей мере десять раз и с помощью метода нейровизуализации создали карту мозговой деятельности каждого участника эксперимента.

Выяснилось, что анимации вызвали разную активность в зрительной коре, то есть, она воспринимала видео как неодинаковые. Но шаблоны активности в лобной доле мозга, которая отвечает за предвидение ситуаций и принятие решений, были похожими. Лобная доля «считала», что на обеих анимациях можно заметить диагональное движение. А значит — именно в ней создавалась оптическая иллюзия.

Люди не могут обрабатывать визуальную информацию мгновенно. То, что мы видим, отстает от реальности, поэтому мозг пытается заполнить пробелы

То, что мы видим, не является действительностью — зрение отстает от реальности примерно на 100 миллисекунд. Чтобы человек воспринял определенную зрительную информацию, сначала свет должен попасть на сетчатку глаза, затем — превратиться в импульс, который передаст информацию системе визуальной обработки изображений. А уже оттуда сигнал должен поступить в лобную долю, где формируется восприятие того, что именно видит человек.

«Маленький грязный секрет сенсорных систем человека заключается в том, что они «опаздывают» и передают информацию не о том, что происходит сейчас, а о том, что происходило 50 миллисекунд назад. В случае со зрением — даже сто миллисекунд назад», — говорит Адам Хантман, нейробиолог из Медицинского института Говарда Хьюза. Мозг не может полагаться на эту «неактуальную» информацию. Если бы он это делал, люди не могли бы выполнять ряд элементарных задач — например, вовремя отбить мяч. Они бы также постоянно имели проблемы с координацией и травмировались.

Вместо этого мозг пытается предсказать траекторию движения. Он формирует историю о том, в каком направлении движется объект, и впоследствии эта история становится реальностью, которую видит человек. Ярким примером этого является иллюзия, известная как «иллюзия вспышки».

Она изображает красную точку, движущуюся на черном фоне вправо, когда внезапно рядом с ней появляется зеленая точка. Это происходит как раз тогда, когда положение обеих точек выравнивается по вертикали. Однако по определенной причине наблюдателю всегда кажется, что зеленая точка появляется еще до того, как с ней «сравнится» красная. Адам Хантман отмечает, что то, что мы видим — это в основном предсказания, а не «прямая трансляция» событий. Информация, которую получают органы чувств, лишь исправляет ошибки мозга.

Мозг создает истории, они формируются на основе предыдущего опыта

Мозг пытается трактовать и более сложные вещи, например, цвет объектов. Время от времени он ошибается. В 2015 году фото одного и того же платья разделило пользователей сети на два лагеря. Одни считали, что платье сине-черное. Другие люди настаивали на том, что оно золотисто-белое. Паскалю Уоллишу, нейробиологу из университета Нью-Йорка, удалось это объяснить.

По мнению исследователя, люди подсознательно делают различные предположения относительно освещения, при котором сделали фото, и это влияет на восприятие изображения. Значение имеет и индивидуальный опыт каждого человека. Уоллиш опросил 13 тысяч человек и нашел закономерность. То, какого цвета разные пользователи сети видели платье, коррелировалось с тем, когда они засыпали и просыпались.

Люди, которые поздно ложатся спать и позже встают утром, чаще видели платье как сине-черное. А те, кто привыкли рано вставать, настаивали на том, что оно бело-золотое. По мнению Уоллиша, это объясняется тем, что «жаворонки» больше привыкли к дневному свету, и когда видят фотографию платья, предполагают, что ее сделали солнечным днем.

Предыдущий опыт помогает трактовать и другие иллюзии, например, «треугольник Канизсы». В 2003 году издание Nature Neuroscience опубликовало статью, в которой говорилось о мужчине, который потерял зрение в трехлетнем возрасте и вновь обрел способность видеть лишь когда ему исполнилось сорок. Когда ему показали похожее на «треугольник Канизсы» изображение, он не смог распознать иллюзорную фигуру. Его мозг имел недостаточно визуального опыта, чтобы сделать верное предположение о том, что именно он видит.

На основе индивидуальных убеждений мозг формирует не только визуальные, но и социальные иллюзии

Те же принципы лежат в основе многих ложных убеждений. Когда информация от органов чувств не до конца понятна, человек видит то, что хочет видеть. Психолог Эмили Бальцетис провела эксперимент: она дала подопытным просмотреть видео конфликта между полицейским и гражданским. Бальцетис выяснила, что первичное впечатление участников исследования не всегда является правильным. А если заставить их сконцентрироваться или на действиях полицейского, или на действиях гражданского, это может изменить их понимание того, что происходит на видео.

«Инструкции влияют на то, что видят глаза. И это приводит к другому пониманию сути конфликта», — рассказала Бальцетис в комментарии Vox.

Человеческий мозг тяжело работает, чтобы сопоставить реальность с предыдущим опытом человека. Это происходит не только с визуальными явлениями, но и с более сложными процессами — например, рассуждениями о политике, климатических изменениях и даже пандемии коронавируса.

Когда определенное изображение, событие или любое иное явление не до конца понятно, люди «заполняют пробелы» с помощью своих предыдущих впечатлений. А поскольку у каждого человека они разные, это приводит к неоднозначным трактовкам изображений, событий и других явлений.

Иллюзии лежат даже в основе социальных предубеждений. Полицейские могут перепутать человека, вынимающего кошелек из кармана с человеком, который тянется за оружием. Научные исследования установили, что много людей воспринимают темнокожих мужчин более крупными (и, соответственно, более опасными), чем они есть на самом деле, а темные оттенки кожи и определенные черты лица ассоциируются с преступностью.