Kiểm tra ảo ảnh quang học này và tìm hiểu những gì nó nói về bộ não của bạn.
Một cuộc biểu tình của Ảo ảnh Thác nước bằng cách sử dụng video về Thác nước Foyers (Scotland) được lấy từ nơi Robert Addams nổi tiếng quan sát hiệu ứng vào năm 1834. Video lịch sự của Nick Wade.
Bởi Niia Nikolova, Đại học Strathclyde và Nick Wade, Đại học Dundee
Con người bị mê hoặc bởi những ảo ảnh thị giác, xảy ra khi có sự không phù hợp giữa mô hình ánh sáng rơi trên võng mạc và những gì chúng ta cảm nhận được. Trước khi sách, phim và internet cho phép ảo ảnh được chia sẻ rộng rãi, mọi người đã bị quyến rũ bởi những ảo ảnh trong tự nhiên. Thật vậy, chính ở đây, lịch sử lâu dài của nghiên cứu về ảo ảnh bắt đầu. Cả Aristotle và Lucretius đều mô tả ảo ảnh chuyển động sau khi quan sát nước chảy.
Aristotle đã quan sát những viên sỏi bên dưới dòng nước chảy trong một thời gian và nhận thấy rằng những viên sỏi bên cạnh dòng nước dường như đang chuyển động. Lucretius, trong khi đó, nhìn vào chân ngựa đứng yên của mình khi ở giữa một dòng sông chảy xiết và lưu ý rằng nó dường như đang di chuyển theo hướng ngược lại với dòng chảy. Điều này được gọi là chuyển động cảm ứng và nó đã được quan sát từ lâu khi những đám mây đi qua mặt trăng - mặt trăng dường như có thể di chuyển theo hướng ngược lại.
Nhưng một tài khoản hấp dẫn hơn về những ảo tưởng như vậy lần đầu tiên được cung cấp bởi Robert Addams, một giảng viên triết học tự nhiên du hành, vào năm 1834 sau khi ông quan sát Thác Foyers ở Scotland. Sau khi ngắm thác nước một lúc, anh quan sát thấy những tảng đá liền kề dường như di chuyển lên trên:
Đã kiên định nhìn vài giây vào một phần đặc biệt của dòng thác, ngưỡng mộ dòng hợp lưu và dòng chảy tạo thành dòng nước lỏng, rồi bất ngờ hướng mắt tôi sang bên trái, để quan sát khuôn mặt thẳng đứng của thời đại ảm đạm Những tảng đá ngay lập tức tiếp giáp với thác nước, tôi nhìn thấy khuôn mặt đá như thể chuyển động lên trên, và với vận tốc rõ ràng tương đương với dòng nước đang rơi xuống, mà khoảnh khắc trước đó đã chuẩn bị cho đôi mắt của tôi để nhìn thấy sự lừa dối kỳ dị này.
Hậu quả chuyển động
Mô tả về hiện tượng này đã giúp kích thích một dòng nghiên cứu, với hiệu ứng được gọi là ảo ảnh thác nước. Về cơ bản, sau khi nhìn vào thứ gì đó di chuyển theo một hướng, một thứ vẫn sẽ xuất hiện theo hướng ngược lại .
Addams không cần một lý thuyết để biết rằng đây chỉ là ảo ảnh: những tảng đá trông đứng yên trước khi nhìn vào thác nước nhưng dường như di chuyển lên trên sau khi nhìn chằm chằm vào thác nước. Tất cả những gì được yêu cầu là một niềm tin rằng các đối tượng vẫn giữ nguyên theo thời gian, nhưng nhận thức về chúng có thể thay đổi. Chuyển động ảo tưởng này - một chuyển động mà chúng ta thấy trong một mô hình tĩnh sau khi quan sát chuyển động - được gọi là hậu quả chuyển động.
Các mô tả sau này về hậu quả của chuyển động được dựa trên các hình ảnh chuyển động như xoay xoắn ốc hoặc các đĩa có thể dừng lại sau khi chuyển động. Khi dừng lại, hình dạng như vậy xuất hiện để di chuyển theo hướng ngược lại.
Addams đã cung cấp một cơ sở có thể cho ảo ảnh. Ông lập luận rằng chuyển động rõ ràng của các tảng đá là hậu quả của chuyển động mắt theo đuổi vô thức khi xem nước giảm dần. Đó là, mặc dù anh ta nghĩ rằng anh ta vẫn giữ đôi mắt của mình, anh ta lập luận rằng, trên thực tế, họ đang di chuyển không tự nguyện theo hướng nước chảy xuống và sau đó nhanh chóng quay trở lại.
Nhưng cách giải thích này là hoàn toàn sai. Chuyển động của mắt không thể giải thích hậu quả này bởi vì chúng sẽ dẫn đến toàn bộ cảnh dường như di chuyển, không phải là một phần biệt lập của nó. Điều này đã được chỉ ra vào năm 1875 bởi nhà vật lý Ernst Mach, người đã chỉ ra rằng các hậu quả chuyển động theo hướng ngược lại có thể được nhìn thấy cùng một lúc nhưng đôi mắt không thể di chuyển theo hướng ngược lại cùng một lúc.
Não và chuyển động ảo ảnh
Vì vậy, những gì đang xảy ra trong não trong trường hợp ảo ảnh này? Điều này rất hấp dẫn đối với các nhà khoa học thị giác vì các ảo ảnh sau chuyển động chạm vào một khía cạnh thiết yếu của quá trình xử lý trong não - cách các nơ-ron phản ứng với chuyển động.
Nhiều tế bào trong vỏ thị giác của chúng ta được kích hoạt bằng chuyển động theo một hướng cụ thể.Giải thích về những ảo ảnh này có liên quan đến sự khác biệt trong hoạt động của các máy dò chuyển động này.
Luồng lưng (màu xanh lá cây) chịu trách nhiệm phát hiện vị trí và chuyển động và cho các hành động phối hợp. Hình ảnh qua Selket / Wikimedia Commons.
Khi chúng ta nhìn vào một thứ gì đó đứng yên, thì các máy dò phát hiện ra các dòng máy lên và trên xuống có cùng một hoạt động. Nhưng nếu chúng ta quan sát nước rơi xuống, các máy dò phát hiện xuống xuống sẽ hoạt động mạnh hơn so với các máy phát hiện ra Up lên và chúng ta nói rằng chúng ta thấy chuyển động đi xuống. Nhưng việc kích hoạt này, sau một thời gian, sẽ thích nghi hoặc làm mệt mỏi các máy dò xuống xuống và họ sẽ không phản hồi nhiều như trước.
Nói rằng chúng tôi sau đó nhìn vào đá cố định. Hoạt động của các thiết bị dò tìm lên Up hiện nay sẽ tương đối cao so với các máy dò xuống xuống được điều chỉnh của dòng xuống, và do đó chúng tôi nhận thấy chuyển động đi lên. (Đây là lời giải thích đơn giản - trên thực tế, nó RẤT phức tạp hơn một chút so với điều này.)
Quan sát ảo ảnh thác nước, chúng ta có thể nhận thấy một hiệu ứng thú vị khác - mọi thứ có thể di chuyển mà dường như không thay đổi vị trí. Ví dụ, trong video về ảo ảnh thác nước, nước dường như dâng lên nhưng nó không tiến gần hơn đến đỉnh. Điều này cho thấy rằng chuyển động và vị trí có thể được xử lý độc lập trong não. Trên thực tế, chấn thương não hiếm gặp có thể ngăn mọi người nhìn thấy chuyển động, trong khi vẫn nhận thấy những thay đổi về vị trí. Chúng tôi gọi tình trạng này là akinetopsia. Một bệnh nhân như vậy, ví dụ, mô tả rằng nước chảy trông giống như sông băng.
Con người luôn bị mê hoặc bởi những ảo ảnh, nhưng chỉ trong thế kỷ trước, họ mới có thể dạy chúng ta về hoạt động của bộ não. Với nhiều tiến bộ liên tục trong khoa học thần kinh, chúng ta vẫn cố gắng học hỏi nhiều về nhận thức và nhận thức bằng cách nghiên cứu những sự không phù hợp về nhận thức này.
Niia Nikolova, Phó nghiên cứu, Đại học Strathclyde và Nick Wade, Giáo sư danh dự, Đại học Dundee
Bài viết này được tái bản từ Cuộc hội thoại theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.
Tóm lại: Xem ảo ảnh thị giác và tìm hiểu những gì đang xảy ra trong não của bạn.
