Иллюзии движения: роль изменения размера зрачка

Введение

Иллюзии движения представляют собой важный объект изучения в сообществе исследователей зрения. Понимание того, как неподвижное изображение может создавать иллюзию движения, является ключевым для более полного осознания нашего визуального восприятия.

Механизм иллюзии движения послеэффектов

Определенный класс иллюзий движения, известный как послеэффекты движения, имеет хорошо понятный механизм. Когда ваши глаза длительное время подвергаются непрерывному движению в одном направлении, детекторы движения в вашей визуальной системе адаптируются к этому движению. Как только движение исчезает, адаптированные детекторы возвращаются к измененному базовому уровню, производя относительно больше активности в неприспособленном направлении (т.е. в направлении, противоположном адаптирующему движению).

Вот почему после того, как вы посмотрите на водопад (движущийся вниз), вы можете начать воспринимать движение вверх, когда смотрите на неподвижный пейзаж рядом.

Периферическая иллюзия движения

Существует другой тип иллюзии движения, который не требует предварительной адаптации к реальному движению. Периферическая иллюзия дрейфа, впервые открытая Фрейзером и Уилкоксом в 1979 году и позже популяризированная Акиёси Китаокой в 2014 году, представляет наблюдателям статическое изображение, которое создает иллюзорные восприятия плавного дрейфа движения.

Недавно опубликованная работа Джорджа Мазера и Патрика Каванагха в журнале Vision предлагает три примера периферического дрейфа (см. ссылку и рисунок 1).

Ключ к восприятию

Ключ к восприятию иллюзии периферического дрейфа заключается в том, чтобы смотреть на изображения, перемещая глаза взад и вперед между различными участками или моргая. Каждый раз, когда вы двигаете глазами или моргаете, ваши зрачки «сбрасываются», что приводит к небольшим изменениям их размера в течение секунды или двух.

В своей новой работе Мазер и Кавана представляют убедительные доказательства того, что эти временные изменения в размере зрачка являются основной причиной иллюзии периферического дрейфа.

Эксперименты

Чтобы протестировать это, четыре участника (включая двух авторов) участвовали в трех экспериментах, которые включали наблюдение за каждым из трех изображений выше под разными инструкциями.

• Эксперимент с началом: одно из изображений появлялось, и участник должен был нажать кнопку, всякий раз когда иллюзорное движение останавливалось (обычно через одну-две секунды после презентации).
• Эксперимент с морганием: подобен первому, за исключением того, что каждый пробный запуск начинался с предложенного моргания участника.
• Эксперименты с саккадой: каждый пробный запуск начинался с предложенной саккады, в ходе которой участников просили посмотреть на другую часть изображения.

В ходе исследования размеры зрачков участников отслеживались с помощью устройства для отслеживания глаз.

Результаты анализа данных

Анализ данных показал типичный паттерн реакции зрачка в начале каждого эксперимента: кратковременное сужение зрачка (длительностью несколько сотен миллисекунд), за которым следовало расширение зрачка в течение 1-2 секунд. Сравнив временные интервалы расширения зрачка с временем, необходимым участникам для указания на остановку движения, исследователи нашли поразительно высокие корреляции.

Выводы

По всем трем условиям продолжительность иллюзии периферического дрейфа почти идеально предсказывалась продолжительностью периода расширения зрачка. Это исследование подтверждает, что изменения в размере зрачка играют важную роль в иллюзии периферического дрейфа, но точные механизмы этого процесса еще требуют изучения. Например, теории не могут точно объяснить, почему определенные изменения в контрасте или яркости приводят к иллюзорному движению в противоположные направления. Будущие исследования будут направлены на решение этих вопросов, стремясь создать более полную модель того, как невольные изменения зрачка влияют на наше восприятие движения.