FoodPro Preloader

Riktig side opp


Linsen i øynene dine kaster et oppreist bilde på netthinnen, men du ser verden oppreist. Selv om folk ofte tror at et oppadvendt bilde i øyehullet blir rotert et sted i hjernen for å få det til å se ut, er ideen en feil. Ingen slik rotasjon oppstår, fordi det ikke er noen replika av retinalbildet i hjernen - bare et mønster for avfyring av nerveimpulser som koder for bildet på en slik måte at det oppfattes riktig; hjernen roterer ikke nerveimpulser. Selv om

Linsen i øynene dine kaster et oppreist bilde på netthinnen, men du ser verden oppreist. Selv om folk ofte tror at et oppadvendt bilde i øyehullet blir rotert et sted i hjernen for å få det til å se ut, er ideen en feil. Ingen slik rotasjon oppstår, fordi det ikke er noen replika av retinalbildet i hjernen - bare et mønster for avfyring av nerveimpulser som koder for bildet på en slik måte at det oppfattes riktig; hjernen roterer ikke nerveimpulser.

Selv om man forlater dette vanlige fallgruvet, er spørsmålet om å se ting oppreist mye mer komplisert enn du kanskje tror, ​​et faktum som først ble påpekt tydelig på 1970-tallet av persepsjonsforsker Irvin Rock, deretter på Rutgers University.

Tilted View

La oss prøve disse kompleksiteten med noen enkle eksperimenter. Først, vipp hodet 90 grader mens du ser på gjenstandene som forvandler rommet du er i nå. Objektene (bord, stoler, folk) synes åpenbart å se oppreist - de ser ikke plutselig ut til å være i en vinkel.

Tenk deg å tippe over et bord med 90 grader, slik at den ligger på siden. Du vil se at det faktisk ser rotert, som det burde. Vi vet at riktig oppfatning av det oppreiste bordet ikke er på grunn av noe "minne" av den vanlige oppreiststillingen av ting som et bord; effekten fungerer like bra for abstrakte skulpturer i et kunstgalleri. Den omliggende konteksten er heller ikke svaret: Hvis et lysbord ble plassert i et helt mørkt rom og du roterte hodet mens du så på det, ville bordet fortsatt vises oppreist.

I stedet ser hjernen ut hvilken måte som er oppe ved å stole på tilbakemeldingssignaler som sendes fra vestibulærsystemet i øret ditt (som signaliserer graden av hoderotasjon) til visuelle områder; Hjernen tar med andre ord hensyn til hovedrotasjonen når den tolker bordets orientering. Uttrykket "tar hensyn til" er mye mer nøyaktig enn å si at hjernen din "roterer" det vippede bildet av bordet. Det er ikke noe bilde i hjernen å "rotere" - og selv om det var, hvem ville være den lille personen i hjernen som så på det roterte bildet? I resten av essayet vil vi bruke "omfortolk" eller "korrekt" istedenfor "rotere". Disse begrepene er ikke helt nøyaktige, men de vil tjene som stenografi.

Det er klare grenser for vestibulær korreksjon. Opp-ned-utskrift, for eksempel, er ekstremt vanskelig å lese. Bare slå dette bladet opp ned for å finne ut. Nå holder du bladet rett opp igjen, prøv å bøye seg ned og se på det gjennom beina dine - så hodet er opp ned. Siden fortsetter å være vanskelig å lese, selv om vestibulær informasjon tydelig viser til deg at siden og den tilsvarende teksten fortsatt er oppreist i verden sammenlignet med hodeets orientering. Bokstavene er for perceptuelt komplekse og finkornede for å bli hjulpet av vestibulær korreksjon, selv om den overordnede orienteringen av siden korrigeres for å se oppreist.

La oss undersøke disse fenomenene nærmere. Se på torget i en. Roter det fysisk 45 grader, og du ser en diamant. Men hvis du roterer hodet 45 grader, fortsetter torget å ligne en firkant - selv om det er en diamant på retina (vevet på baksiden av øyet som mottar visuelle innganger); Vestibulær korreksjon er på jobb igjen.

Det store bildet

Nå vurder de to sentrale røde diamanter i b og c. Diamanten i b ser ut som en diamant og den i c ser ut som en firkant, selv om hodet forblir oppreist og det er åpenbart ingen vestibulær korreksjon. Denne enkle demonstrasjonen viser de kraftige effektene av den samlede aksen av den "store" figuren som består av små firkanter (eller diamanter). Det ville være villedende å kalle denne effekten "kontekst" fordi i d- et firkant omgitt av ansikter vippet til 45 grader, fortsetter torget å se ut som en firkant (men kanskje mindre så enn når det er isolert).

Du kan også teste effekten av visuell oppmerksomhet. Figuren i e er en kompositt. I dette tilfellet er den sentrale røde formen tvetydig. Hvis du går til den vertikale kolonnen, ligner den en diamant; Hvis du ser det som et medlem av gruppen som danner den skrå linje av figurer, ser det ut til å være et torg.

Enda mer overbevisende er George W. Bush-illusjonen, en variant av Margaret Thatcher-illusjonen, som opprinnelig ble utviklet av psykolog Peter Thompson fra University of York i England. Hvis du ser på oppadvendte bilder av Bushs ansikt på denne siden ( f ), ser du ikke noe merkelig. Men slå de samme bildene oppe, og du ser hvor groteske han egentlig ser ut. Hvorfor skjer denne effekten?

Årsaken er at til tross for den sømløse enhet av oppfatning, fortsetter analysen av bildet av hjernen to ganger. I dette tilfellet avhenger oppfatningen av et ansikt stort sett på de relative stillingene til funksjonene (øyne, nese, munn). Så Bushs ansikt oppfattes som et ansikt (om enn en som er opp ned) akkurat som en oppadgående stol lett identifiseres som en stol. I motsetning henger uttrykket som fremmes av funksjonene utelukkende av orientering (nedturer i munnen, forvrengning av øyenbrynene), uavhengig av den oppfattede overordnede orienteringen av hodet - "konteksten".

Hjernen din kan ikke utføre korreksjonen for funksjonene; de blir ikke fortolket riktig som det generelle bildet av et ansikt gjør. Anerkjennelsen av visse funksjoner (nedturer i munnhjørnene, øyenbrynene og så videre) er evolusjonært primitive; kanskje den beregningsmessige ferdigheten som kreves for omfortolkning, har ganske enkelt ikke utviklet seg for denne evnen. For den generelle anerkjennelsen av ansiktet bare som et ansikt, kan systemet på den annen side være mer "tolerant" av den ekstra beregningstid som kreves. Denne teorien vil forklare hvorfor det andre oppadvendte ansiktet fremstår som normalt heller enn groteskt; funksjonene dominerer til du vender inn i ansiktet.

Den samme effekten er illustrert veldig enkelt i tegneseriefolkene ( g ). Opp ned, det er vanskelig å se uttrykkene deres selv om du fortsatt ser dem som ansikter. (Du kan logisk utlede hvilken som smiler og som er frowning, men det er ikke et resultat av oppfatningen.) Vri dem på høyre side, og uttrykkene er tydelig anerkjent som om de er av magi.

Til slutt, hvis du bøyer seg over og ser mellom beina til f, blir uttrykkene slående klar, men ansiktene selv fortsetter å se opp og ned. Denne effekten er fordi den vestibulære korreksjonen brukes selektivt til ansiktet, men påvirker ikke oppfatningen av funksjonene (som nå er rett opp på netthinnen). Det er formen på funksjonene på netthinnen som teller uavhengig av vestibulær korreksjon - og "verdens-sentrert" koordinater at slike korrigeringer gjør at hjernen din kan beregne.

Dybde Cues

Vestibulær korreksjon oppstår heller ikke når vi oppfatter form (og dybde) fra ledetråder levert av skygge. I h ser du hva som synes å være en 550 meter høy høyde i ørkenen. Hjernens sentre involvert i beregning av skygge gjør den fornuftige antakelsen om at solen vanligvis skinner ovenfra, så åsene ville være lyse på toppen og konkave områder ville være lyse på bunnen. Hvis du roterer siden, vil du se at dette faktisk er et fotografi av Arizona's Meteor Crater.

Du kan bekrefte denne effekten ved å gjenta eksperimentet med å se mellom beina mens siden er rett opp i forhold til tyngdekraften. Nok en gang plasserer høyden og kraterbryteren. Selv om verden som helhet ser normal og oppreist ut (fra vestibulær korreksjon), kan modulene i hjernen som trekker ut figurer fra antagelser om skygge ikke bruke den vestibulære korreksjonen; de er ganske enkelt ikke koblet til det. Dette fenomenet gjør evolusjonerende sans fordi du ikke normalt går rundt i verden med hodet på hovedet, slik at du har råd til å unngå den ekstra beregningsbyrden for korrigering for hodetilte hver gang du tolker skyggelagte bilder. Resultatet av evolusjonen er ikke å finjustere det perceptuelle maskinen din til perfeksjon, men bare for å gjøre det statistisk pålitelig, ofte nok og raskt nok, slik at du kan produsere avkom, selv om vedtaket av slike heuristikker eller "snarveier" gjør systemet av og til feil utsatt. Oppfattelsen er pålitelig, men ikke ufeilbarlig; det er en pose med triks.

Bobbing Heads

Et siste punkt: Neste gang du ligger på gresset, se på folk som går rundt deg. De ser ut som de er oppreist og går normalt, selvsagt. Men se nå på dem mens du er opp ned. Hvis du klarer å administrere yoga, vil du kanskje prøve din nedadgående hund eller en annen inversjon. Eller bare ligge sidelengs med ett øre på bakken. Folk vil fortsatt se oppreist som forventet, men plutselig vil du se dem bobbing opp og ned mens de går. Denne bevegelsen blir øyeblikkelig tydelig fordi etter mange år med å se folk med hodet holdt rett, har du lært å ignorere opp-ned-bobbing av hoder og skuldre. Igjen kan vestibulær tilbakemelding ikke korrigere for hovens bobbing, selv om det gir nok korreksjon for å kunne se folket som oppreist. Du kan være bøyende over bakover for å forstå alt dette, men vi synes det er verdt innsatsen.

Denne artikkelen ble opprinnelig utgitt med tittelen "Right Side Up" i SA Special Editions 18, 2s, 22-25 (mai 2008)

Leserne svarer på februar 2017-utgavenKinas krig mot luftforurensning kan forårsake mer global oppvarmingHjerteslag: Musikk kan bidra til å holde kardiovaskulærsystemet i tuneHvordan Geckos får et grepFørste gangs rapporter fra olje- og gassindustrien avslører massive metanutslippVil den personlige jetpakken noensinne komme fra bakken?  [Lysbilde]Avian Silence: Uten fugler å disponere frø, er Guams skog forandretGaming the System: Videospillere hjelper forskere til å eliminere proteinfeltproblemet