Почему вы не видите молниеносных движений
Наши глаза совершают молниеносные движения, называемые саккадами, несколько раз в секунду, но мы никогда не воспринимаем возникающее при этом размытие движения.
Новое исследование показало, что такая «невидимость» происходит потому, что скорость наших саккад устанавливает естественный предел скорости для того, что мы можем увидеть. Если объект движется быстрее, чем это обычно делают наши глаза во время саккады, он фактически исчезает из нашего восприятия.
Почему мы не видим размытия, когда наши глаза прыгают?
Если вы быстро переводите камеру с одного объекта на другой, изображение часто превращается в размазанное пятно, от которого может закружиться голова. Удивительно, но ваши глаза совершают подобные быстрые движения несколько раз в секунду, и при этом вы совершенно не замечаете размытости. Эти быстрые движения называются саккадами, и хотя изображение на сетчатке во время каждого из них резко меняется, ваш мозг каким-то образом сглаживает его. Вы никогда не видите движения.
Теперь новое исследование показывает нечто еще более захватывающее: по скорости ваших саккад можно предсказать момент, когда быстро движущиеся объекты становятся невидимыми. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications учеными из Кластера передового опыта в области науки об интеллекте при Берлинском университете, такие объекты, как бурундук, молниеносно пересекающий двор, или теннисный мяч, летящий по воздуху, могут исчезнуть из вашего сознания, если они движутся со скоростью и паттерном, похожими на саккады.
Это открытие позволяет предположить, что пределы видимости зависят не только от того, насколько чувствительны наши глаза. Они также глубоко связаны с тем, как двигаются наши глаза.
Когда движущийся стимул становится слишком быстрым, чтобы его увидеть?
Предел скорости, с которой может двигаться объект, прежде чем он станет невидимым для нас, напрямую связан со скоростью наших собственных движений глаз. При превышении определенной скорости движущийся стимул становится слишком быстрым, чтобы мы могли его увидеть. Таким образом, по скорости движения глаз на определенном расстоянии можно предсказать, при какой скорости движущийся стимул станет для нас невидимым.
А поскольку скорость движения глаз меняется от человека к человеку, люди, совершающие особенно быстрые движения глаз, могут видеть объекты, движущиеся с большей скоростью, чем люди с более медленными движениями глаз. Это может означать, что лучшие бейсболисты, игроки в видеоигры или фотографы дикой природы обладают более быстрыми движениями глаз.
Наши движения формируют наше восприятие
Этот результат очень интересен, поскольку он является первым подтверждением идеи о том, что движения нашего тела в корне определяют возможности нашей системы восприятия.
«То, какие части физического мира мы можем воспринимать, в основном зависит от того, насколько хороши наши сенсоры», - объясняет Мартин Рольфс, ведущий автор исследования. Например, мы не видим инфракрасный свет, потому что наши глаза к нему не чувствительны, а мерцание на экранах мы не замечаем, потому что они мерцают на более высоких частотах, чем могут различить наши глаза».
«Однако в данной работе мы показываем, что границы зрения определяются не только этими биофизическими ограничениями, но и действиями и движениями, которые накладывают изменения на сенсорную систему. Чтобы показать это, мы использовали самые быстрые и частые движения тела, то есть саккадические движения глаз, которые люди совершают более ста тысяч раз в день».
Движение, которое мы не воспринимаем
Подобно тому, как движение камеры вызывает движение в фильме, саккады создают на сетчатке рисунок движения. «Но мы никогда не воспринимаем это движение сознательно», - говорит Рольфс. «Мы показали, что стимулы, которые следуют тем же (очень специфическим) паттернам движения, что и саккады (когда человек держит глаза неподвижными), также становятся невидимыми. Таким образом, мы предполагаем, что кинематика наших действий (в данном случае саккад) фундаментально ограничивает доступ сенсорной системы к окружающему нас физическому миру».
Рольфс пояснил, что это следует считать интеллектуальной особенностью зрительной системы, поскольку она остается чувствительной к быстрому движению, но только до скоростей, которые возникают именно в результате саккад, и эти скорости не воспринимаются сознательно, хотя и доступны мозгу.
«Проще говоря, свойства сенсорной системы, такой как зрительная система человека, лучше всего понимать в контексте кинематики действий, которые управляют ее входом (в данном случае быстрыми движениями глаз), - говорит Рольфс.
Тонко настроенная машина
«Наша зрительная система и двигательная система тонко настроены друг на друга, но это долгое время игнорировалось», - говорит Мартин Рольфс. «Одна из проблем заключается в том, что люди, изучающие моторный контроль, - это не те же самые люди, которые изучают восприятие. Они посещают разные конференции, публикуются в разных журналах - но они должны общаться!»
Это исследование предполагает, что наша зрительная система может распознавать, когда стимул движется таким образом, что это похоже на наши собственные движения глаз, а затем отфильтровывать сознательное восприятие этого движения. Это также дает новый механизм, объясняющий, почему мы не видим визуальных мазков движения на сетчатке во время движения глаз, как это было бы при использовании камеры.
Вкратце:
Объекты, движущиеся со скоростью, длительностью и расстоянием, аналогичными скорости наших саккад, могут становиться невидимыми для нас, даже когда наши глаза неподвижны.
Люди с более быстрыми саккадическими движениями глаз могут воспринимать быстро движущиеся объекты лучше, чем те, у кого они более медленные.
Способность воспринимать движение зависит не только от сенсорных ограничений, но и от движений, которые управляют сенсорным входом.
Наши зрительная и двигательная системы тесно скоординированы, но часто изучаются отдельно - чтобы понять восприятие, нам нужно понять действие.
