Semasa melihat pergerakan ilusi ketika mempertimbangkan ilusi optik Pinna-Brelstaff, yang menyebabkan bulatan statik bergerak ke arah yang berbeza ketika kepala bergerak ke arah atau jauh dari gambar, terdapat sedikit kelewatan (15 milisaat) dalam kerja kawasan otak yang bertanggung jawab atas persepsi pergerakan. Ini melalui eksperimen pada kera, di mana elektrod otaknya ditanamkan, saintis China telah menunjukkan. Artikel yang diterbitkan dalam The Journal of Neuroscience.
Ilusi optik (jika anda mempunyai idea buruk tentang apa itu, anda boleh mengikuti ujian Tahun Baru kami "Bebek atau kelinci?") Tidak difahami dengan baik dalam masalah sistem visual. Sepuluh tahun yang lalu, para saintis menunjukkan bahawa ketika melihat ilusi pergerakan optik (contohnya, ilusi Pinna-Brelstaff yang sama), pergerakan ilusi yang diperhatikan muncul ke otak sebagai nyata: dalam persepsi, kawasan temporal tengah aktif, yang bertanggung jawab memproses pergerakan sebenar.
Pada masa yang sama, masih belum jelas bagaimana sebenarnya ilusi pergerakan timbul dalam gambaran statik. Para saintis China memutuskan untuk mengkaji masalah ini dengan lebih terperinci di bawah kepimpinan Junxiang Luo dari Institut Neurosains Akademi Sains China. Mereka memutuskan untuk fokus pada aktiviti di dua bidang korteks visual: kawasan temporal tengah-atas punggung dan kawasan temporal pertengahan.
Dalam eksperimen mereka, monyet mengambil bahagian, dalam korteks visual yang mana elektrod ditanamkan. Sebelum memulakan eksperimen pada kera, para saintis melakukan kajian yang melibatkan manusia. Sembilan sukarelawan ditunjukkan ilusi Pinna-Brelstaff yang terdiri daripada tempat Gabor yang disusun dalam beberapa bulatan. Bergantung pada ilusi yang cuba dihasilkan oleh para saintis, bintik-bintik itu terletak dalam bulatan dengan kemiringan 45 darjah ke kanan, 45 darjah ke kiri dan lurus ke depan, dan untuk memudahkan tugas itu, lingkaran-lingkaran itu mengembang atau menyempit. Peserta harus diberitahu bagaimana lingkaran bergerak, bergantung pada apakah lukisan itu semakin jauh atau lebih dekat. Dalam tugas terbalik, lingkaran tidak statik, tetapi bergerak berlawanan arah jarum jam dan mengikut arah jam: dalam hal ini, para peserta harus memperhatikan sama ada mereka melihat pengembangan atau penyempitan lingkaran.
Paradigma eksperimen dan ilusi terpakai yang dibuat dari tempat Gabor.
Bergantung pada kemiringan bintik-bintik Gabor di ilusi Pinna - Brelstaff, arah pergerakannya kelihatan berbeza dengan para peserta: misalnya, ketika bintik-bintik itu miring ke kiri, lingkaran bergerak secara tidak sengaja mengikut arah jam ketika mengembang dan berlawanan arah jarum jam ketika menyempit (dan corak sebaliknya diperhatikan ketika bintik-bintik cenderung ke kanan). Pada waktu yang sama, pergerakan bintik berlawanan arah jarum jam yang nyata menciptakan ilusi penyempitan untuk bintik-bintik yang cenderung ke kiri di dalam bulatan, dan pergerakan mengikut arah jam mewujudkan ilusi pengembangan (sekali lagi, corak yang berlawanan diperhatikan untuk bintik-bintik yang cenderung ke kanan). Pada masa yang sama, bulatan yang terdiri daripada bintik-bintik Gabor yang berorientasikan langsung tidak menimbulkan ilusi pergerakan.
Corak pergerakan yang diperhatikan di bawah rangsangan yang berbeza.
Kemudian para saintis melakukan eksperimen dengan penyertaan dua kera, yang pada mulanya belajar mengenali arah pergerakan yang berlainan dalam bulatan dengan bintik-bintik Gabor yang berorientasi langsung: untuk ini, lingkaran dipusingkan mengikut arah jam dan berlawanan arah jarum jam, dan juga menyempit dan berkembang, setelah itu mereka diminta untuk memilih di komputer gerakan mana. mereka menonton. Setelah berjaya menjalani latihan, para saintis mengulangi eksperimen yang dilakukan pada manusia pada monyet, mengubah kelajuan pergerakan dan menggandakan kelajuan maksimum. Para saintis mendapati bahawa kera merasakan pergerakan ilusi dengan cara yang serupa: sementara ambang untuk merangsang rangsangan bergantung pada kelajuan putaran atau pengembangan / pengecutan.
Video promosi:
Arah pergerakan yang diperhatikan dengan arah nyata yang nyata di kera.
Setelah para saintis yakin bahawa kera melihat ilusi Pinna-Brelstaff dengan cara yang sama seperti yang dilihat manusia, mereka melakukan kajian terakhir mengenai aktiviti korteks visual otak mereka. Para saintis telah mendapati bahawa neuron di bahagian punggung dari rantau temporal atas tengah dan rantau temporal tengah diaktifkan sama baik ketika memerhatikan pergerakan nyata dan ketika memerhatikan pergerakan ilusi (baik dalam lingkaran dan pengembangan / pengecutan). Pada masa yang sama, ketika memerhatikan pergerakan ilusi, neuron bahagian punggung gyrus temporal unggul tengah diaktifkan 15 milisaat kemudian daripada ketika memerhatikan pergerakan sebenar.
Permulaan pengaktifan neuron di kawasan temporal tengah dan bahagian punggung dari kawasan temporal atas atas ketika memerhatikan pergerakan nyata (di atas) dan ilusi (di bawah).
Kedua-dua bahagian korteks visual yang diteliti bertanggungjawab terhadap persepsi pergerakan yang kompleks - misalnya, bahagian yang diperhatikan ketika bulatan berputar ketika mereka mendekati atau menjauh. Dalam kes ini, bahagian punggung dari kawasan temporal atas tengah diaktifkan lebih awal, nampaknya membatasi sifat pergerakan yang diperhatikan untuk diproses lebih lanjut oleh gyrus temporal tengah. Semasa memerhatikan pergerakan ilusi (yang berlaku dalam ilusi optik), neuron di kawasan ini, menurut saintis, memerlukan masa pemprosesan tambahan. Berdasarkan kenyataan bahawa persepsi pergerakan ilusi pada ilusi optik Pinna-Brelstaff ternyata serupa pada monyet dan manusia, dapat juga diasumsikan bahawa kelewatan serupa dapat dilihat dalam kerja korteks visual otak manusia.
Walaupun para saintis kognitif dan ahli sains mengkaji bagaimana orang melihat ilusi optik, pembangun mengajar rangkaian saraf untuk membuatnya sendiri. Mereka melakukannya, bagaimanapun, tidak begitu baik.
Elizaveta Ivtushok
