Cecità indotta dal moto

Fonte: Laboratorio di Jonathan Flombaum—Johns Hopkins University

Una cosa diventa molto saliente dopo l'esposizione di base alla scienza della percezione visiva e della sensazione: ciò che le persone vedono è una creazione del cervello. Di conseguenza, le persone potrebbero non riuscire a vedere le cose, vedere le cose che non ci sono o vedere le cose in modo distorto.

Per distinguere tra la realtà fisica e ciò che le persone percepiscono, gli scienziati usano il termine consapevolezza per riferirsi a ciò che le persone percepiscono. Per studiare la consapevolezza, gli scienziati della visione spesso si affidano a illusioni-percezioni errate che possono rivelare i modi in cui il cervello costruisce l'esperienza. Nel 2001, un gruppo di ricercatori ha scoperto una nuova sorprendente illusione chiamata cecità indotta dal movimento che è diventata un potente strumento nello studio della consapevolezza visiva. ¹

Questo video mostra gli stimoli tipici e i metodi utilizzati per studiare la consapevolezza con la cecità indotta dal movimento.

1. Stimolo

1. Fare un esperimento di cecità indotta dal movimento richiede un software o un ambiente di programmazione in grado di creare semplici animazioni e raccogliere le risposte di pressione dei tasti.
2. Lo stimolo di base alla cecità indotta dal movimento coinvolge tre caratteristiche: un quadrato composto da croci blu brillante su sfondo nero, un disco giallo brillante verso uno degli angoli dello spazio occupato dal quadrato e un disco bianco al centro dello schermo per fungere da punto di fissazione. La Figura 1 mostra un singolo fotogramma di stimolo di cecità indotto dal movimento di base.
3. Imposta il quadrato delle croci blu in modo che ruoti continuamente in una direzione, come se il quadrato fosse ancorato da un punto di fissazione.

Figura 1: Un singolo fotogramma contenente lo stimolo della cecità indotto dal movimento. Nella versione dinamica, il quadrato delle croci blu ruota attorno al punto di fissazione centrale, mentre il punto giallo rimane fermo.

2. Produrre l'illusione

1. Per sperimentare l'illusione, fissa il disco bianco al centro dello stimolo, ma anche prenditi cura del disco giallo mentre guardi il movimento delle croci blu. Il disco giallo dovrebbe scomparire dalla consapevolezza, anche se in realtà non scompare mai dallo schermo.

3. Esecuzione di un esperimento

1. Per eseguire un esperimento di base, creare una versione leggermente diversa dello stimolo. Piuttosto che l'unico disco giallo nell'angolo in alto a sinistra dello stimolo, includi un disco giallo nell'angolo destro e uno anche in basso, per un totale di tre dischi gialli. La Figura 2 mostra un singolo fotogramma da tale stimolo.

Figura 2: Un singolo fotogramma di un semplice esperimento di cecità indotta dal movimento. Ai partecipanti viene chiesto di segnalare il numero di dischi gialli assenti dalla loro consapevolezza in ogni momento.

2. Istruisci un partecipante a fissarsi sul punto centrale mentre si occupa ampiamente dello stimolo.
3. Dì al partecipante che l'esperimento comporterà 5, 30 prove. In ogni prova dovrebbero fissarsi e occuparsi dello stimolo, e dovrebbero riferire quando i dischi scompaiono dalla consapevolezza come segue:
   1. Se un disco è assente, tenere premuto il tasto 'J'. Se due sono assenti, tieni premuto il tasto 'K' e, se tre sono assenti, tieni premuto il tasto 'L'. Regola quali tasti vengono tenuti premuti mentre i dischi entrano e scompaiono dalla consapevolezza. E quando tutti i dischi sono percepiti, assicurati di rilasciare tutti i tasti.
4. Il programma dell'esperimento dovrebbe registrare le pressioni dei tasti del partecipante.

La Figura 2 mostra i risultati tipici di un singolo osservatore. Le croci blu in movimento fanno sì che il cervello creda che i dischi gialli potrebbero non essere realmente lì. Ma più dischi ci sono, meno il cervello sembra fidarsi di quell'intuizione. Quindi solo un disco ha maggiori probabilità di scomparire rispetto a due o tutti e tre.

Figura 3: La percentuale di stimoli temporali è assente dalla consapevolezza. I risultati sono mostrati da un tipico osservatore. Uno o più dischi erano assenti dalla consapevolezza quasi il 40% delle volte, con due o tutti e tre gli stimoli (dischi gialli) che scomparivano contemporaneamente, anche se con meno frequenza.

La cecità indotta dal movimento dimostra che il cervello costruisce la consapevolezza e che può decidere cosa includere o meno. Ma perché questo stimolo fa sì che il cervello creda che i dischi gialli non siano effettivamente lì, cancellandoli dalla consapevolezza? Una delle applicazioni di questa tecnica relativamente nuova emerge da una teoria progettata per rispondere a questa domanda.

La teoria è nota come teoria dello scotoma percettivo, proposta nel 2008. ² Uno scotoma è il nome di una lesione all'interno dell'occhio, in particolare una beffa al tessuto retinico. Se un pezzo della retina è danneggiato, l'osservatore dovrebbe in linea di principio vedere le conseguenze nella sua consapevolezza percettiva. Potrebbero vedere uno spazio vuoto ovunque nel campo visivo si trovi lo scotoma. Ma non lo fanno. In effetti, le persone di solito non sono consapevoli di avere scotomi. È come indossare occhiali molto sporchi. Spesso, ci si rende conto che gli occhiali sono sporchi solo quando li tolgono. Perché le macchie e le specifiche dello sporco non appaiono nella consapevolezza percettiva? Perché non anche gli scotomi? La risposta è che il cervello sa che gli scotomi sono possibili. E quando crede che qualche stimolo sia causato da uno scotoma, lo sconta poiché pensa di non far parte del mondo esterno. Il modo in cui determina che qualcosa è uno scotoma è se la stimolazione è invariante rispetto al resto del mondo esterno. Nella cecità indotta dal movimento, c'è una superficie chiaramente rotante - il quadrato costituito da croci - ma i dischi gialli sono invarianti; per qualche ragione, non ruotano come dovrebbero se fossero in superficie. Pertanto, il cervello conclude che non devono essere, e invece, che devono essere all'interno dell'occhio, un'aberrazione, forse causata da una lesione. Lo stesso principio si applica allo sporco sugli occhiali di qualcuno. Il cervello nota che le specifiche dello sporco si muovono ovunque si muova la testa, come dovrebbero, solo se sono attaccate alla testa in qualche modo. Quindi il cervello li cancella dalla consapevolezza, concentrando i suoi interessi su ciò che pensa sia nel mondo al di fuori dell'osservatore.

Questa teoria e l'illusione della cecità indotta dal movimento ha permesso agli scienziati di studiare i modi in cui il cervello compensa e crea consapevolezza quando si verifica uno scotoma, quando la lesione produce imperfezioni e nell'occhio umano.