Fantoma din mașină: creierul prezice imagini înainte să le vedem

Oamenii percep adesea lumea vizuală ca fiind stabilă și continuă, în ciuda mișcărilor frecvente cauzate de saccade. Un nou studiu a folosit imagini reziduale pentru a decoda modul în care creierul menține această stabilitate, arătând că creierul folosește o „copie de eferență” a comenzilor de mișcare pentru a anticipa unde ar trebui să fie un obiect. Potrivit neurosciencenews.com, cercetătorii au descoperit că aceste predicții au o eroare sistematică de 6% care dezvăluie procesele interne ale hardware-ului nostru vizual.

👉 Mecanismele creierului pentru stabilitatea vizuală în timpul saccadelor

Cercetările au arătat că ochii umani se mișcă rapid, de mai multe ori pe secundă, în mișcări numite saccade. Aceste mișcări ar trebui să facă lumea să pară instabilă, dar creierul utilizează mecanisme sofisticate pentru a asigura stabilitatea vizuală. Un studiu recent intitulat „Localizarea spațială de înaltă fidelitate, dar hipometrică a imaginilor reziduale în timpul saccadelor”, publicat în Science Advances, a descoperit modul în care imaginile reziduale oferă informații despre aceasta.

👉 Descoperirile privind comportamentul imaginilor reziduale

Studiul a fost realizat de Richard Schweitzer, Thomas Seel, Jörg Raisch și Martin Rolfs de la Cluster of Excellence Science of Intelligence din Berlin. Folosind imagini reziduale ca instrument experimental, echipa a căutat să măsoare cât de precis prezice creierul consecințele vizuale ale mișcărilor de ochi. Rezultatele au arătat că, deși aceste predicții sunt foarte precise, există erori sistematice.

Imaginile reziduale par să se miște în spațiu oriunde îndreptăm privirea, deși rămân fixe pe retină. Această descoperire subliniază o discordanță intrigantă: în timp ce lumea vizuală pare stabilă, imaginile reziduale par să alunece pe scenă.

👉 Metode și rezultate ale experimentelor în întuneric complet

Pentru a examina aceste mecanisme, experimentele au avut loc în întuneric complet. Participanții au fost instruiți să fixeze un bliț strălucitor care crea o imagine reziduală, apoi să se deplaseze către o a doua sursă de lumină. Odată ce imaginea reziduală devenea vizibilă, participanții raportau poziția acesteia în raport cu un indicator luminos. Măsurătorile mișcării ochilor au permis cercetătorilor să determine cât de bine a urmat percepția mișcarea reală a ochilor.

Imaginile reziduale au urmat îndeaproape mișcările ochilor: cu cât mișcarea oculară era mai mare, cu atât imaginea reziduală părea să se miște mai departe în spațiu. Totuși, această corespondență nu era perfectă, cu o medie de aproximativ 94% din mișcarea reală a ochilor. Această mică eroare constantă, numită hipometrie, sugerează o inexactitate sistematică în predicțiile creierului.

👉 Rolul copiei de eferență în anticiparea mișcării vizuale

Creierul utilizează o copie internă a comandamentului trimis mușchilor oculari pentru a prezice cum ar trebui să se schimbe scena vizuală. Această „copie de eferență” informează creierul despre distanța pe care au parcurs-o ochii, permițând percepției să anticipeze consecințele mișcării, în loc să aștepte o nouă informație vizuală pentru a corecta percepția.

Rezultatele sugerează că predicțiile vizuale derivate din copia de eferență nu ating întotdeauna efectele reale ale mișcărilor ochilor. De asemenea, este important de menționat că adaptarea saccadelor poate influența nivelul percepției, dar micile erori sistematice rămân constante.

Aceste descoperiri ajută la explicarea modului în care creierul menține stabilitatea vizuală, chiar și în condiții de mișcare constantă a ochilor. Imaginile reziduale devin astfel un instrument valoros pentru a studia cum creierul prezice consecințele senzoriale ale propriilor mișcări. Această înțelegere poate avea aplicații nu doar în știința viziunii, ci și în robotică, realitate virtuală și studii clinice ale tulburărilor mișcării ochilor.