Видите «шум» и фигуры в темноте? Наука о том, как мозг сам создаёт «призраков»

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Темнота — это активное состояние, в котором наша зрительная система не выключается, а переходит в совершенно другой режим работы. Что видит глаз, когда смотреть, казалось бы, не на что? Ответ на этот вопрос раскрывает фундаментальный принцип: мы не записываем окружающий мир пассивно, как это делает камера. Мы его непрерывно конструируем.

Именно в отсутствие внешних стимулов, в тишине и полумраке, становится слышен шум самой системы — помехи и сигналы, которые мозг пытается превратить в осмысленную картину. Из чего состоят эти внутренние эффекты?

У страха глаза велики
У страха глаза велики
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Сигнал по умолчанию: почему абсолютной черноты не бывает

Первое, что нужно понять: сетчатка — это сложнейшая нейронная ткань, постоянно находящаяся в состоянии биохимической активности. Даже в полной темноте фоторецепторы и нервные клетки генерируют спонтанные, случайные сигналы. Это явление можно назвать нейронным шумом зрительной системы.

Когда вокруг светло, этот фоновый шум тонет в мощном потоке информации об объектах, цветах и движении. Но стоит выключить свет, и он выходит на первый план. Как это проявляется на практике?

Вы не видите абсолютную черноту. То, что воспринимает ваш мозг в условиях полного отсутствия света, — это динамичная, зернистая текстура тёмно-серого цвета. У этого феномена есть название — «айгенграу», что с немецкого переводится как «собственный серый». Это и есть базовый сигнал вашей зрительной системы, или цвет её нулевого состояния. Мозг получает этот постоянный поток слабого шума от зрительного нерва и интерпретирует его не как отсутствие всего, а как вполне конкретное визуальное ощущение.

Цвет айгенграу в сравнении с чёрным
Цвет айгенграу в сравнении с чёрным
Автор: Sir Felix. Собственная работа, CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org
Фосфены: мозг принимает любой импульс за свет

Существует простой и наглядный способ доказать, что мозг готов считать светом почти любой сигнал, пришедший по зрительному каналу.

Закройте глаза и аккуратно слегка надавите пальцем на глазное яблоко через веко. Вы увидите вспышки или светящиеся узоры, обычно в противоположной от места давления стороне. Это фосфены — зрительные ощущения, вызванные не светом, а механическим воздействием на сетчатку.

Что здесь происходит? Надавливая на глаз, вы физически стимулируете нервные клетки. Они активируются и посылают в мозг электрический импульс — точно такой же, какой они послали бы, уловив фотон света. Для мозга нет разницы в источнике. Если сигнал пришёл от зрительного нерва, значит, это свет. Этот опыт прямо демонстрирует: то, что мы видим, — это не сам свет, а интерпретация мозгом электрических сигналов. Если вам однажды не повезло удариться головой, то появившиеся «звёзды» перед глазами — это массовое срабатывание нейронов сетчатки от механического шока.

Художественное представление фосфенов, порождённых механическим давлением на сетчатку
Художественное представление фосфенов, порождённых механическим давлением на сетчатку
Автор: Al2. self-made, using GIMP and Inkscape., CC BY3.0 Источник: commons.wikimedia.org
У страха глаза на периферии

В темноте наша зрительная система переключает приоритеты. Основную работу начинают выполнять не колбочки, отвечающие за цветное зрение, а палочки — сверхчувствительные рецепторы, улавливающие минимальное количество света. Они не различают цвета, но отлично реагируют на движение.

Ещё важная деталь: палочки сконцентрированы на периферии сетчатки, а не в её центре. Именно поэтому в сумерках вы лучше замечаете движение боковым зрением. Ваш мозг, ищущий крупицы информации в условиях её дефицита, повышает чувствительность к любым изменениям на краю поля зрения.

Здесь и начинается самое интересное. Мозг — это машина по поиску закономерностей. Он ненавидит неопределённость и случайность. Когда он получает слабые, неоднозначные сигналы — зернистый «айгенграу», случайные вспышки нейронного шума, едва уловимое движение на периферии, — он пытается сложить из них целостную картину, буквально достраивает реальность.

Слабый мерцающий узор может быть интерпретирован как силуэт. Неясное движение боковым зрением — как чьё-то присутствие. Добавьте к этому обострившийся в тишине слух и проприоцепцию (ощущение положения собственного тела в пространстве), и мозг получает достаточно данных, чтобы сгенерировать сущность. Так рождаются монстры под кроватью и ведьмы в тёмном лесу. Это не игра воображения, а результат работы мозга, пытающегося навести порядок в хаосе сенсорных данных.

В конечном счёте, видения в темноте — это не обман зрения. Это активный процесс интерпретации, полный внутренних артефактов и фонового шума.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как устроена раскаленная «планета-зефир»: «Джеймс Уэбб» нашел кварцевые облака и аномальный климат на WASP-17 b

Когда астрономы изучают атмосферы планет за пределами Солнечной системы, они чаще всего используют метод спектроскопии пропускания. В моменты, когда экзопланета проходит между Землей и своей...

Почему волк покидает родную стаю, даже когда в ней достаточно пищи

Волчья семья может годами жить на одной территории. Взрослые животные знают, где искать пищу, молодые постепенно осваивают окружающую местность, а подросшие волчата помогают заботиться о младших....

Илон Маск обещает летающий автомобиль к 2028 году. Эту сказку нам слово в слово рассказывали в 1957-м

На испытательном полигоне компании SpaceX в городе Макгрегор, штат Техас, состоялась закрытая презентация новой версии спортивного автомобиля Tesla Roadster. Во время показа машина заехала на...

ИИ декодировал язык клеточных сигналов — и подсказал, как вырастить живые ткани в пробирке

В процессе развития эмбриона исходно одинаковые клетки постепенно превращаются в десятки специализированных типов: нейроны, мышечные волокна, клетки печени или кожи. Выбор пути зависит от...

Плейлисты на компакт-кассете: как дека Uher CG 355 запоминала порядок треков

В конце 1970-х слушать кассету значило постоянно держать руку на клавишах. Нужный трек искали перемоткой вперёд или назад, глядя на механический счётчик или просто на слух. Мюнхенская фирма Uher...

Как остановить опасный астероид, если таран не сработает: суперкомпьютер нашел решение

Падение крупного небесного тела на Землю — единственный вид глобальной природной катастрофы, который человечество способно предотвратить с помощью доступных технологий. Атмосфера планеты...