실례합니다. 이 그림은 왜 움직이는 거죠?

이것은 착각이다. 시각의 형성

그림은 인간의 시각 이미징 과정을 보여줍니다. 외부 물체에서 반사된 빛은 물체의 표면에 정보를 담고 있으면 각막과 방수를 거쳐 동공을 거쳐 안구 내부로 들어가 망막에 맺혀 물체상을 형성하게 된다(그림 1). ). 물체상은 망막에 있는 광수용세포를 자극하고, 이 광수용세포에서 생성된 신경자극은 시신경을 따라 대뇌피질의 시각중추, 즉 대뇌피질의 후두엽까지 전달되는데, 여기서 신경자극이 전달되는 곳이 바로 대뇌피질의 후두엽이다. 뇌에서 인식되는 장면으로 변환됩니다(그림 2). 이러한 장면의 생성이 처리되어 '각도감', '이미지감', '입체감' 등이 함께 작용하여 이를 바탕으로 뇌의 가상공간에 영상이 복원된다. 수집된 정보를 복원하는 것은 이미지를 다시 외부로 투사하는 것과 같습니다(그림 3). 가상 위치는 원래 물리적 위치와 대략적으로 정렬될 수 있으며 이것이 우리가 보는 풍경입니다(그림 4).

물체를 볼 때 뇌는 어떻게 작동하나요?

시각 심리학, 시각 생리학, 시각 분자 및 세포 생물학을 포함하여 시각 시스템에 대한 우리의 기존 지식은 엄청나지만, 우리는 여전히 보는 방법에 대한 명확한 이해가 부족합니다. 시각적 과정에 대한 명확하고 과학적인 이해가 부족합니다.

아마 어떻게 보실지 대충 짐작이 되실 겁니다. 예를 들어, 각각의 눈은 눈 뒤에 있는 특별한 망막 스크린에 외부 세계의 초점을 맞추는 소형 텔레비전 카메라와 같다고 믿어집니다. 각 망막에는 눈에 들어오는 광자에 반응하는 수많은 광수용체가 있습니다. 그러면 양쪽 눈에서 뇌로 들어오는 영상이 통합되어 볼 수 있게 됩니다. 그러나 실제로 보는 방법에 대한 이러한 생각은 너무 단순하며, 심지어 완전히 잘못된 경우도 많습니다.

보는 문제를 연구하려면 보는 것과 관련된 작업과 이 작업을 수행하는 마음의 생물학적 장치를 이해해야 합니다.

동물은 먹이를 찾고, 포식자와 기타 위험을 피하고, 짝짓기하고, 새끼를 키우는 등의 활동을 위해 시각 시스템이 필요하며, 동물 역시 시각 시스템과 분리될 수 없습니다. 눈에 들어오는 광자는 시야의 특정 부분의 밝기와 특정 파장에 대해서만 알려줄 수 있지만, 우리가 알아야 할 것은 거기에 무엇이 있는지, 무엇을 하고 있는지, 무엇을 할 수 있는지입니다. 즉, 사물과 그 움직임, 그리고 그 '의미'를 살펴볼 필요가 있습니다. 그러나 이것만으로는 충분하지 않습니다. 우리는 또한 "실시간"이어야 하며 이 정보가 시대에 뒤떨어지기 전에 신속하게 조치를 취해야 합니다. 따라서 생생한 정보를 최대한 빨리 추출해야 합니다. 그러므로 눈과 뇌는 이 모든 중요한 정보를 얻기 위해 눈으로 들어오는 빛 정보를 분석해야 합니다.

착시현상의 형성

착시현상에 대해서는 아직까지 명확한 설명이 없습니다.

Crick이 제공한 세 가지 의견:

1. 시각 시스템에 의해 쉽게 속일 수 있습니다.

2. 우리의 눈은 시각적 정보를 제공하기 어려울 수 있습니다. ;

3. 보는 것은 구성의 과정이다.

자신의 시각 시스템에 속기 쉽습니다. 우리는 종종 시야에 있는 모든 것을 똑같이 선명하게 볼 수 있다고 생각하지만, 우리의 눈이 짧은 시간 동안 가만히 있으면 이것이 잘못된 것임을 알게 될 것입니다. 시선의 중심에 가까울 때만 사물의 세부적인 부분을 볼 수 있습니다. 시야의 중심에서 멀어질수록 시야의 가장 바깥쪽에 도달하면 세부적인 부분을 구별하는 능력이 떨어집니다. 물체를 구별하는 것조차 어렵습니다. 이것이 일상생활에서 눈에 띄지 않는 이유는 우리가 눈을 계속 움직이기 쉽기 때문에 모든 사물이 똑같이 선명하다는 착각을 주기 때문입니다.

우리의 눈이 우리에게 제공하는 모든 종류의 시각적 정보는 일반적으로 모호하며, 현실 세계의 사물에 대한 명확한 해석을 제공하기에는 정보 자체가 충분하지 않습니다. 사실, 그럴듯한 대안적 설명이 여러 개 있는 경우가 많습니다. 그러나 한 번에 하나의 설명만 있을 수 있으며, 여러 설명이 뒤섞이는 이상한 상황은 발생하지 않는다는 점은 주목할 만하다. 시각적 이미지에 대한 다양한 해석은 수학에서 "잘못된 문제"로 알려진 예입니다. 잘못 제기된 문제에는 여러 가지 가능한 해결책이 있으며 추가 정보 없이도 모두 동일하게 합리적입니다. 진정한 해를 얻으려면 수학에서 "제약조건"이라고 부르는 것을 사용해야 합니다. 시각 시스템은 입력 정보를 가장 잘 해석하는 방법에 대한 고유한 가정을 개발해야 합니다.

우리가 일반적으로 사물을 볼 때 불확실성이 없는 이유는 뇌가 모양, 색상, 움직임 등 시각적 장면의 여러 두드러진 특징에서 제공되는 정보를 결합하고 이러한 다양한 요소를 종합적으로 고려한 후 제안하기 때문입니다. 가장 합리적인 설명.

보는 것은 구성 과정입니다. 뇌는 눈에 들어오는 시각 정보를 수동적으로 기록하는 것이 아니라, 이 정보를 적극적으로 해석하려고 합니다. 눈에 띄는 예는 사각지대와 관련된 채우기 현상과 같은 "채움" 과정입니다. 맹점은 눈과 뇌를 연결하는 시신경 섬유가 특정 지점에서 눈을 떠나야 하므로 망막의 작은 부위에 광수용체가 없기 때문에 발생합니다. 그러나 사각지대에도 불구하고 우리 시야에는 뚜렷한 구멍이 없습니다. 이는 뇌가 사각지대에 있어야 할 부분을 정확한 추측으로 채우려고 노력하고 있음을 보여줍니다.

'보는 것이 곧 믿는 것이다'라는 말이 있듯이, 무엇인가를 봤을 때 그것이 실제로 존재한다고 믿어야 한다는 뜻이다. 그러나 크릭은 완전히 다른 설명을 했습니다. 즉, 당신이 보는 것이 반드시 존재하는 것은 아니지만 당신의 뇌는 그것이 존재한다고 생각한다는 것입니다. 많은 경우 그것은 시각적 세계의 속성에 해당하지만, 다른 경우에는 맹목적인 "믿음"이 오류를 초래할 수 있습니다. 보는 것은 능동적인 구성 과정이며, 두뇌는 이전 경험과 눈이 제공하는 제한적이고 모호한 정보를 바탕으로 최상의 해석을 내릴 수 있습니다. 심리학자들이 착시 연구에 열중하는 이유는 시각 시스템의 일부 기능적 결함이 시스템이 어떻게 구성되어 있는지에 대한 유용한 단서를 제공할 수 있기 때문입니다.

비전에 대해 어떻게 생각해야 할까요? 분명히 내 마음은 내 앞에 있는 세계의 "그림"을 갖고 있는 것 같습니다. 그러나 뇌 어딘가에 외부 세계에 해당하는 빛 패턴을 생성하는 실제 화면이 있다고 믿는 사람은 거의 없습니다. 컴퓨터가 이미지를 처리하는 방식을 살펴보면 컴퓨터는 이미지의 상징적 표현을 저장하고, 이렇게 기억된 기호를 통해 이미지가 생성될 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 그렇다면 왜 우리 뇌에는 상징적인 화면이 없는 걸까요? 화면이 신경 세포의 정렬된 배열로 구성되어 있다고 가정해 보겠습니다. 각 세포는 이미지의 특정 "지점"에서 작동하며 그 활동 강도는 해당 지점의 빛 강도에 비례합니다. 반점이 밝으면 세포가 활성화되고, 빛이 없으면 세포는 움직이지 않습니다. 이런 식으로 표현은 상징적입니다. 이것이 코드가 아니어야합니까?

이 배열의 문제는 우리가 작은 빛의 점 외에는 아무것도 '인식'할 수 없고, 그 점들을 의미 있는 것으로 결합할 수 없다는 것입니다. 우리의 뇌는 이미지에서 한 쌍의 얼굴과 같은 특정 물체를 쉽게 식별할 수 있습니다. 따라서 뇌는 단순히 빛 강도의 범주가 있는 곳을 나타내는 단순한 세포 집합이 될 수 없습니다. 뇌는 더 높은 수준의 상징적 설명, 아마도 일련의 더 높은 수준의 상징적 설명을 생성해야 합니다. 시각적 신호에 대한 최상의 해석을 찾으려면 과거 경험을 활용해야 하기 때문에 이는 한 단계로 끝나는 작업이 아닙니다. 따라서 뇌가 구성해야 하는 것은 일반적으로 사물, 사건 및 그 의미 측면에서 외부 시각적 장면에 대한 다단계 해석입니다. 객체(예: 얼굴)는 일반적으로 개별 부분(예: 눈, 코, 입 등)으로 구성되고, 이는 다시 다양한 하위 부분으로 구성되므로 상징적 해석은 여러 수준에서 발생할 가능성이 높습니다.

이러한 더 높은 수준의 설명은 망막의 빛 패턴에 암시되어 있습니다. 그러나 그것만으로는 충분하지 않습니다. 뇌는 이러한 설명을 명확하게 해야 합니다. 객체의 명확한 표현은 상징적이며 추가 처리가 필요하지 않습니다. 암시적 표현에는 이미 이 정보가 포함되어 있지만 이를 명확하게 하려면 심층적인 처리를 거쳐야 합니다.

일단 명확한 형태로 상징화되면 그 정보는 쉽게 보편화될 수 있습니다. 추가 처리와 작업 모두에 사용할 수 있습니다. 신경학적 용어로 "명확하다"는 것은 신경 세포의 발사가 이 정보를 보다 직접적으로 나타낼 수 있어야 함을 의미합니다. 그러므로 장면을 "보기" 위해서는 명확하고 다층적인 상징적 해석이 필요합니다.

우리가 보는 것이 단지 세상에 대한 상징적인 해석일 뿐이라는 사실을 많은 사람들은 받아들이기 어려워합니다. 모든 것이 "실제"인 것처럼 보이기 때문에 실제로 우리는 주변 세계의 다양한 대상에 대한 직접적인 지식을 갖고 있지 않습니다. 이것은 매우 효율적인 시각 시스템이 만들어낸 환상에 지나지 않습니다. 왜냐하면 우리가 본 것처럼 우리의 해석이 때때로 잘못되기 때문입니다.