4 ภาพลวงตาสุดอัศจรรย์ที่ค้นพบในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์

แม้ว่าคนส่วนใหญ่มักคิดว่าภาพลวงตาเป็นการรับรู้ที่ผิดพลาด แต่จริงๆ แล้วมันเป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนของระบบการรับรู้ของเรา โดยไม่ต้องคิดอย่างมีสติ เราสามารถคาดเดาข้อมูลจากประสาทสัมผัสได้อย่างชาญฉลาดและมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้เราสามารถใช้ทางลัดในการประมวลผลทางประสาทได้อย่างมหาศาล ที่น่าสนใจคือ การทำให้ AI สามารถมองเห็นภาพลวงตาได้เช่นเดียวกับเรา จะเป็นก้าวสำคัญในการทดสอบทัวริง (Turing Test) เพื่อบรรลุเป้าหมายปัญญาประดิษฐ์ด้านการมองเห็นทั่วไป (Artificial General Vision Intelligence) ต่อไปนี้คือภาพลวงตาที่น่าทึ่งที่สุดสี่อย่างที่เกิดจากการค้นพบทางประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการรับรู้ความเป็นจริงทางสายตาของเรา.

1. ภาพลวงตาจราจรลอยฟ้า

ภาพที่สร้างขึ้นด้วยหลักวิทยาศาสตร์นี้เรียกว่า 'ภาพลวงตาการจราจรลอยฟ้า' หากคุณสังเกตตรงกลางอย่างใกล้ชิด คุณอาจจะสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในส่วนที่เป็นวงกลม.

แม้ว่าจะมีบริเวณเฉพาะในเปลือกสมองส่วนรับภาพที่ทำหน้าที่ประมวลผลการรับรู้การเคลื่อนไหว แต่บริเวณที่ประมวลผลรูปแบบแสงที่ตัดกันแบบคงที่ก็อาจมีบทบาทเช่นกัน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากวงแหวนเหล่านั้นเป็น 'ไอโซลูมิแนนท์' กล่าวคือ มีความสว่างเฉลี่ยเท่ากับรังสีสีดำและสีขาว หากระดับความสว่างเปลี่ยนแปลงไปจากช่วงกลาง เอฟเฟกต์การเคลื่อนไหวก็จะจางหายไปอย่างรวดเร็ว.

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับภาพลวงตานี้คือ การเคลื่อนไหวที่รับรู้ได้นั้นมีเสถียรภาพหลายแบบ ทำให้ปรากฏเป็นการหมุนโดยรวมทั้งตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา.

นอกจากนี้ยังสามารถมองได้ว่าเป็นการเคลื่อนที่แบบสองทิศทางในระดับท้องถิ่น โดยวงกลมที่สลับกันจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม.

เอฟเฟ็กต์ที่สลับไปมาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสมองของคุณกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อใช้ประโยชน์จากสัญญาณภาพที่ละเอียดอ่อน ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นข้อมูลที่มีความหมายเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวจริงในโลกรอบตัวคุณ.

2. การเปรียบเทียบความสว่างพร้อมกัน

ภาพที่เรียบง่ายมากนี้ ซึ่งประกอบด้วยวงกลมสองวงที่มีสีเทาเฉดเดียวกันเป๊ะ ได้สร้างความงุนงงให้กับนักวิทยาศาสตร์ด้านการมองเห็นมานานกว่าศตวรรษ มันเผยให้เห็นถึงความสามารถของเราในการประมวลผลสิ่งที่เรียกว่า 'ความแตกต่างของความสว่างพร้อมกัน' ซึ่งจิตรกรเครื่องปั้นดินเผาชาวจีนค้นพบและนำมาใช้ในงานฝีมือของพวกเขาเมื่อกว่า 800 ปีที่แล้ว.

ก่อนหน้านี้เชื่อกันมานานแล้วว่าปรากฏการณ์นี้เป็นกระบวนการทางสมองระดับสูงที่ดึงเอาประสบการณ์การเรียนรู้ในอดีตเกี่ยวกับวิธีการทำงานของโลกมาใช้ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยจาก MIT ได้ศึกษาเด็กตาบอดในอินเดียและพบว่าพวกเขามีแนวโน้มที่จะเกิดภาพลวงตานี้ทันทีที่การมองเห็นของพวกเขาเริ่มต้นขึ้นหลังจากการผ่าตัด.

จากการทดลองเพิ่มเติม พวกเขาพบว่าการประเมินความสว่างโดยกำเนิดนี้เกิดขึ้นก่อนที่ข้อมูลภาพจะไปถึงเปลือกสมองส่วนรับภาพ (น่าจะได้รับการประมวลผลล่วงหน้าผ่านเซลล์ประสาทในจอประสาทตา) จากนั้นจึงพบว่าภาพลวงตา Müller-Lyer และ Ponzo มีกลไกพื้นฐานเดียวกัน.

การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้ด้วย 'โครงการ Prakash' ซึ่งมีภารกิจในการช่วยชีวิตเด็กจากภาวะตาบอดที่ป้องกันได้ พร้อมทั้งตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญต่างๆ.

3. ลูกบอลของ Chaz Firestone

นี่คือเทคนิคภาพลวงตาที่ทรงพลังเป็นพิเศษ ทำให้เรามองเห็นลูกบอลสีต่างๆ ภาพลวงตาสามมิตินี้สร้างขึ้นโดยเดวิด โนวิค ศาสตราจารย์ด้านการศึกษาและภาวะผู้นำทางวิศวกรรมศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส ตามคำกล่าวของเขาเอง

“ภาพลวงตาคล้ายลูกปาหลากสีที่มีทรงกลม ซึ่งดูเหมือนจะมีสีเหลือง สีแดง และสีม่วง แต่ในความเป็นจริงแล้วมีสีพื้นฐานเป็นสีน้ำตาลอ่อนเหมือนกันทุกประการ (RGB 255,188,144) การย่อขนาดภาพจะเพิ่มเอฟเฟกต์ให้ชัดเจนยิ่งขึ้น”‍

4. หลุมดำที่กำลังขยายตัว

ภาพลวงตาที่ทำให้เกิดภาพหลุมดำขยายตัว (เฉลย - มันเป็นภาพนิ่ง) ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบการค้นพบใหม่ในด้านประสาทวิทยาศาสตร์เมื่อช่วงฤดูร้อนที่ผ่านมา.

ปรากฏการณ์ภาพลวงตานี้ไม่ใช่เพียงแค่การตีความทางด้านการรับรู้เท่านั้น แต่ยังกระตุ้นการตอบสนองทางชีวภาพอย่างแท้จริง กล่าวคือ ม่านตาของคุณจะขยายเพื่อรับแสงมากขึ้น (ใน 86% ของคน) นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความรู้สึกเหมือนกำลังเคลื่อนที่เข้าไปในอุโมงค์อีกด้วย.

งานวิจัยร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ในออสโลและญี่ปุ่นนี้ แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาตอบสนองของรูม่านตาต่อแสงนั้นอาจขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่รับรู้ มากกว่าความเป็นจริงทางกายภาพ ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ เพราะรูม่านตาของเราไม่ได้เปลี่ยนแปลงขนาดขณะฝัน ไม่ว่าจะเป็นความฝันแบบใดก็ตาม.

‍