Wasserfall illusion: Wenn Sie immer noch sehen Objekte bewegen—und was es erzählt, die Sie über Ihr Gehirn

Menschen sind fasziniert von visuellen Illusionen, welche auftreten, wenn es eine Diskrepanz zwischen der Muster von Licht fällt auf die Netzhaut, und das, was wir wahrnehmen. Bevor Sie Bücher, Filme und das internet erlaubt Illusionen verbreitet werden, die Menschen waren fasziniert von Illusionen in der Natur. In der Tat, es ist hier, dass die lange Geschichte der Studie der Illusionen beginnt. Beide, Aristoteles und Lukrez beschriebenen motion-Illusionen aus der Beobachtung des fließenden Wassers.

Aristoteles beobachtet, die Kieselsteine unter fließendem Wasser für einige Zeit, und bemerkt, dass danach Kieselsteine direkt am Wasser zu sein schien, in Bewegung. Lukrez, mittlerweile, sah auf das feststehende Bein seines Pferdes, wenn in der Mitte eines schnell fließenden Flusses und festgestellt, dass, schien es zu sein, bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung, um den Fluss. Dies nennt man induzierte Bewegung und es ist seit langem beobachtet, wenn die Wolken den Mond—der Mond scheint in die entgegengesetzte Richtung bewegen.

Aber eine überzeugende Konto von solchen Illusionen war zunächst von Robert Addams, eine Reise Naturphilosophie Dozent, im Jahre 1834 nach seiner Beobachtung von den Falls of Foyers in Schottland. Nachdem ich den Wasserfall eine Weile bemerkte er, daß die angrenzenden Felsen erschien, um sich nach oben bewegen: „unverwandt schaute für ein paar Sekunden an einen bestimmten Teil der Kaskade, bewundern Sie den Zusammenfluss und die decussation der Ströme bilden, die flüssigen Stoffe von Wasser, und dann plötzlich richten sich meine Augen nach Links, um zu beobachten, die vertikale Fläche des düsteren Alter getragen Felsen unmittelbar zusammenhängenden, um das Wasser zu fallen, sah ich die felsigen Gesicht, als wenn in Bewegung nach oben, und mit einer scheinbaren Geschwindigkeit gleich der des absteigenden Wasser, das im Augenblick vor bereitet hatte, meine Augen zu schauen, diese einzigartige Täuschung.“

Bewegung Nachwirkung

Diese Beschreibung des Phänomens geholfen, zu fördern, auf eine torrent-Forschung, mit dem Effekt, bekannt als „Wasserfall-Täuschung“. Im Grunde, nach einem Blick auf etwas in eine Richtung bewegt, für eine Weile, etwas, das noch erscheinen wird, in die entgegengesetzte Richtung bewegen.

Addams nicht brauchen, eine Theorie zu wissen, dass dies eine illusion ist: der Felsen sah stationären bevor der Blick auf den Wasserfall, sondern Schienen sich nach oben bewegen, nachdem er starrte auf den Wasserfall. Alles, was erforderlich war, war die überzeugung, dass Objekte gleich bleiben im Laufe der Zeit, aber, dass die Wahrnehmung von Ihnen ändern könnte. Dieser illusorische Bewegung—eine, die wir sehen, die in einem Muster aus der Beobachtung der Bewegung ist bekannt als die Bewegung Nachwirkung.

Später Beschreibungen der Bewegung Nachwirkung wurden basierend auf bewegte Bilder, wie sich drehende Spiralen oder sectored DISKS, die gestoppt werden kann, nach der Bewegung. Einmal angehalten, solche Formen zu bewegen scheinen, in die entgegengesetzte Richtung.

Addams hatte, eine mögliche Grundlage für die illusion. Er argumentierte, dass die scheinbare Bewegung der Felsen war eine Folge der unbewussten Verfolgung von Augenbewegungen beim betrachten absteigender Wasser. Das ist, obwohl er dachte, er hielt seine Augen noch immer, er argumentierte, dass, in der Tat, Sie bewegten sich unwillkürlich in die Richtung des absteigenden Wasser und dann schnell wieder.

Doch diese Einschätzung war völlig falsch. Augenbewegungen können nicht erklären, diese Nachwirkung, weil Sie in der Szene erscheinen zu verschieben, nicht als ein isolierter Teil von ihm. Dies hatte schon im Jahre 1875 von dem Physiker Ernst Mach, die zeigten, dass Bewegung Folgen, die in entgegengesetzte Richtungen gesehen werden kann, gleichzeitig aber die Augen nicht bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen gleichzeitig.

https://www.youtube.com/embed/GkRHN0rnfME?color=white

Die Gehirn-und Bewegungs-Illusionen

Also, was passiert im Gehirn bei dieser illusion? Das ist faszinierend zu visual Wissenschaftler, weil Bewegung Nachwirkung Illusionen Tippen Sie in ein wesentlicher Aspekt der Verarbeitung im Gehirn—wie Nervenzellen reagieren auf Bewegung.

Viele Zellen in unserem visuellen cortex werden aktiviert durch Bewegung in eine bestimmte Richtung. Erklärungen zu diesen Illusionen sind bedingt durch Unterschiede in der Aktivität dieser „Bewegungsmelder“.

Wenn wir uns an etwas, das stationär ist, dann die „up“ und „down“ – Detektoren haben nahezu die gleiche Aktivität. Aber wenn wir beobachten, Wasser fällt nach unten, die „down“ – Detektoren wird aktiver als die „bis“ – Detektoren, und wir sagen, wir sehen nach unten Bewegung. Aber diese Aktivierung, nach einer Weile, anzupassen oder Müdigkeit die „down“ – Detektoren, und Sie wird nicht Antworten, so viel wie früher.

Sagen wir dann schauen, stationäre Felsen. Die Tätigkeit der „up“ – Detektoren werden nun relativ hoch im Vergleich zu den angepassten „down“ – Detektoren, und wir daher wahrnehmen Aufwärtsbewegung. (Dies ist die einfache Erklärung—in der Tat, es ist alles ein bisschen komplizierter als das.)

Die Beobachtung der Wasserfall-illusion, die wir feststellen können, ein weiterer interessanter Effekt—Dinge können zu bewegen scheinen, ohne scheinbare änderung in der position. Zum Beispiel in dem video von der Wasserfall-illusion, scheint das Wasser zu sein, wogende nach oben, aber es wird nicht näher an die Spitze. Dies deutet darauf hin, dass die Bewegung und position könnte verarbeitet werden, unabhängig voneinander in das Gehirn. In der Tat, selten Hirn-Verletzungen verhindern können, Menschen zu sehen die Bewegung, während immer noch wahrzunehmen, Veränderungen in der position. Wir nennen diesen Zustand akinetopsia. Ein solcher patient zum Beispiel beschrieben, dass das fließende Wasser sah aus wie ein Gletscher.