الوهم وهم العين لا وهم العقل
15 يونيو 2023
بقلم أليكس موريسون
المترجم: عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم 166 لسنة 2023
Illusions are in the eye، not the mind
June 15,2023
Alex Morrison
الشريط الموجود في منتصف الشكل متكون من مستوى رمادي واحد، ولكنه يبدو أفتح على اليسار وأغمق على اليمين بسبب الخلفية
أثبت بحث جديد أن العديد من الأوهام البصرية [1,2] ناجمة عن الحدود التي تفرضها طريقة عمل العيون والخلايا العصبية البصرية - وليست ناجمة عن العمليات النفسية الأكثر تعقيدًا [المترجم: العمليات النفسية هي الإحساس والإدراك والانتباه والذاكرة والتعلم «الاكتساب» [3] ].
درس الباحثون الأوهام التي يؤثر ما يحيط بنا في الطريقة التي نرى بها ألوانها أو أنماط تلك الألوان [مثل خطوط أو أشرطة تلك الألوان].
ناقش العلماء، والفلاسفة منذ فترة طويلة ما إذا كانت هذه الأوهام ناتجة عن المعالجة العصبية في العين والمراكز البصرية منخفضة المستوى في الدماغ [والمسؤولة عن استخلاص خصائص الصورة من الصورة المنعكسة على الشبكية [4] ] أو تنطوي على عمليات عقلية ذهنية عالية المستوى مثل السياق والمعرفة المسبقة.
في الدراسة الجديدة، شارك الدكتور جوليون تروشيانكو Dr Jolyon Troscianko، من جامعة إكستر Exeter، في تطوير نموذج يقترح حدودًا بسيطة للاستجابات العصبية - وليس للعمليات النفسية [3] الأكثر عمقًا - لتفسير هذه الأوهام.
قال الدكتور تروشيانكو، من جامعة إكستر في كورنوول Cornwall: ”ترسل أعيننا رسائل إلى الدماغ وذلك بجعل الخلايا العصبية تصدر فعل جهد fire بشكل أسرع أو أبطأ“.
”ومع ذلك، هناك حد لمدى سرعة اصدار فعل الحهد fire، ولم يأخذ البحث السابق في الاعتبار كيف يمكن أن يؤثر هذا الحد في الطرق التي نرى بها الألوان.“
يجمع النموذج هذا ”عرض النطاق المحدود [المترجم: عرض النطاق «bandwidth» هي السعة التي يسمح بها نظام ما لكي ينقل البيانات عبر اتصال ما وتقاس هذه الكمية بوحدة القياس «بايت» لكل وحدة زمنية [5] ]“ مع معلومات عن كيف يرى الناس الأنماط بمستويات حِدّة مختلفة «انظر الشكل أدناه»، جنبًا إلى جنب مع افتراض أن مستوى أداء بصرنا مستوىً أفضل عندما ننظر إلى مشهد طبيعي.
الشريطان الرماديان الموجودان في منتصف هذا الشكل هما اللون الرمادي نفسه، لكن الشريط على اليسار يبدو أغمق لأنه محاط بمزيد من الأشرطة السوداء»
طُور النموذج من قبل باحثين من جامعتي إكستر وساسكس للتنبؤ بكيف ترى الحيوانات الألوان، ولكن وُجد أن النموذج أيضًا يتنبأ بشكل صحيح بالعديد من الأوهام البصرية التي يراها الناس.
قال الدكتور تروشيانكو: ”هذا يدحض الكثير من الافتراضات القديمة حول كيف تعمل الأوهام البصرية“.
وقال إن النتائج تسلط الضوء أيضًا على شعبية أجهزة التلفزيون عالية الدقة.
وأضاف الدكتور تروشيانكو: ”أجهزة التلفزيون الحديثة المزودة بتقنية النطاق الديناميكي العالي [6] تخلق مناطق بيضاء أكثر سطوعًا ب 10 آلاف مرة من لونها الأسود الداكن، وتقترب من مستويات التباين [الاختلاف بين الألوان] في المشاهد الطبيعية“.
"كيف يمكن لأعيننا وأدمغتنا أن تتعامل مع تباين الألوان هذا لا زال لغزًا لأن الاختبارات أثبت أن أعلى تباين [الاختلاف في الألوان[يمكن أن نراه نحن البشر على مقياس مكاني واحد مقداره حوالي 200:1. [المترجم: المقياس المكاني هو نسبة المسافة على الخارطة إلى المسافة على الأرض، حسب التعريف [7] ].
"الأمر الأكثر إرباكًا هو أن الخلايا العصبية التي تربط أعيننا بأدمغتنا يمكنها فقط التعامل مع مقياس تباين [مقياس اختلاف بين الألوان أو في الظل [8] ] تبلغ حوالي 10:1.
يوضح نموذجنا كيف يمكن للخلايا العصبية التي لها عرض نطاق «5» bandwidth محدود أن تجمع إشاراتها للسماح لنا برؤية هذه التباينات الهائلة، ولكن المعلومات ”مضغوطة“ - مما يؤدي إلى أوهام بصرية.
يحتوي كلا المكعبين على ما يبدو أنه مربعات صفراء وزرقاء على سطحيهما الغلويين. ومع ذلك، فإن تلك المربعات التي تبدو صفراء على اليسار هي في الواقع رماديية مطابقة للون المربعات الزرقاء على اليمين.
"على سبيل المثال، بعض الخلايا العصبية حساسة للاختلافات الصغيرة جدًا في المستويات الرمادية في المقاييس المتوسطة الحجم [المترجم: قياس الاختلاف / التباين في كثافة الضوء بين اللون الأبيض الأكثر سطوعًا واللون الأسود الأكثر سطوعًا، فكلما زادت النسبة كلما زاد احتمال عرض الألوان بشكل أفضل]، ولكن من السهل أن تكون مغمورة تحت مقاييس التباينات العالية.
وفي الوقت نفسه، فإن الخلايا العصبية التي تنتج هذه التباينات على مقاييس تباين أكبر أو أصغر تكون أقل حساسية بكثير، ولكنها يمكن أن تعمل على مقاييس تباين أوسع بكثير، مما تنتجه تباينات عميقة بين الأبيض والأسود.
”يوضح هذا في النهاية كيف يمكن لجهاز ذي حساسية وعرض نطاق عصبي neural bandwidth محدود جدًا أن يرى مقياس تباين أكبر من 10000:1.“
عنوان الورقة المنشورة في مجلة PLOS Computational Biology: ”نموذج لظهور اللون يعتمد على الانتاج الفعال للصور الطبيعية.“
الورقة نشرت في مجلة بلوس البيولوجيا الحوسبية [9] PLOS Computational Biology
