La griglia di Hermann è stata segnalata per la prima volta da Ludimar Hermann nel 1870 e riguardava il fenomeno delle macchie grigie che appaiono all'intersezione di quadrati bianchi e neri. Wikimedia Commons Dai un'occhiata a questa immagine. Cosa vedi? Una griglia di quadrati? Grande. Ora guarda di nuovo lo spazio bianco negli "attraversamenti stradali". Sebbene questa immagine, nota come Griglia di Hermann, è davvero solo una griglia in bianco e nero di quadrati, sembra che ci sia qualcosa di più:piccoli dischi grigi, o macchie di oscurità, nelle intersezioni delle linee bianche. Questa griglia è uno degli esempi più classici di an Illusione Ottica, dove la tua mente viene indotta a vedere qualcosa che non c'è. Vedi le macchie scure negli spazi bianchi, ma quando fissi il punto in cui dovrebbe essere il blob, scompare perché, infatti, non è mai stato lì per cominciare.
Questo è solo uno degli innumerevoli esempi di occhi che giocano brutti scherzi al cervello. Le illusioni ci ingannano per vari motivi. Gli oggetti adiacenti possono influenzare il modo in cui vedi le cose. Giocare con la prospettiva può cambiare la tua percezione di un oggetto. A volte le illusioni funzionano a causa di carenze nella normale anatomia dei nostri occhi. Ma non diamo la colpa a quelle "finestre dell'anima". Il cervello, pure, è colpevole di farci ingannare da ciò che vediamo. A volte può essere troppo veloce fare supposizioni su come dovrebbe essere il mondo invece di come il mondo è in realtà, facendoci vedere le cose in modo errato.
Probabilmente hai visto e sei stato ingannato da dozzine di esempi di illusioni ottiche, e non sei solo. Torna indietro nella storia agli antichi greci. Anche Aristotele ha fatto riferimento alla facilità con cui la mente può essere ingannata da ciò che vede. Ha notato che quando guardavi una cascata e poi spostavi lo sguardo su rocce statiche vicine, sembrava che le rocce si muovessero nella direzione opposta rispetto alla cascata.
Anche la natura è coinvolta in questo inganno. Non capiamo appieno cosa succede nel nostro cervello quando vediamo diverse illusioni ottiche, ma dal 19° secolo, scienziati e artisti hanno imparato di più su questa disconnessione tra realtà e percezione e su ciò che ci dice sul cervello.
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"Serpenti rotanti" è un'illusione ottica sviluppata dal professor Akiyoshi Kitaoka nel 2003 in cui le bande di colore ("serpenti") sembrano essere in perpetuo movimento anche se l'immagine è statica. Wikimedia Commons La nostra percezione delle illusioni ottiche è controllata dal nostro cervello. Per esempio, il cervello può facilmente passare da una visione all'altra di un oggetto per trasformare qualcosa di bidimensionale su un pezzo di carta in un oggetto che percepiamo come tridimensionale. Ma come?
È complicato. Il Premio Nobel 1981 per la Fisiologia o la Medicina è stato assegnato, in parte, a David Hubel e Torsten Wiesel per le loro scoperte su come il cervello interpreta le comunicazioni in codice inviategli dagli occhi. (Quell'anno, il premio è stato assegnato a più vincitori.) Hanno imparato che esiste un processo graduale nel modo in cui il cervello analizza ciò che l'occhio vede. Ogni cellula nervosa o neurone nel cervello è responsabile di un dettaglio specifico nel modello dell'immagine retinica. Ma anche con le scoperte di Hubel e Wiesel e la nostra conoscenza delle diverse parti del cervello che hanno a che fare con il colore, modulo, movimento e consistenza, gli scienziati non hanno ancora un'idea di come tutti i messaggi si uniscano per produrre la nostra percezione complessiva di un oggetto.
Utilizzando le scansioni MRI, gli scienziati possono analizzare cosa sta succedendo nel nostro cervello quando guardiamo alle illusioni. Hanno imparato che i neuroni possono effettivamente competere tra loro per vedere punti chiari e scuri. I neuroni vincenti influenzano il messaggio che riceve il tuo cervello e, perciò, cosa finisci per percepire [fonte:Hogenboom].
Una teoria avanzata dai ricercatori è che alcune illusioni ci inducano ad essere ingannati perché traggono vantaggio dal modo in cui il cervello cerca costantemente di fare previsioni su ciò che accadrà dopo per compensare il piccolo ritardo tra quando si verifica un evento e il nostro capacità di percepirlo. A volte la previsione non corrisponde alla realtà rappresentata dall'illusione.
Un'altra teoria cerca di spiegare le illusioni del "movimento apparente", come la cosiddetta illusione del serpente in cui gli oggetti sembrano muoversi sulla pagina. Qui, gli scienziati suggeriscono che i piccoli, quasi impercettibili, rapidi movimenti che i nostri occhi fanno (chiamati saccadi ) che normalmente vengono smussate dal cervello per darci un'unica immagine sono responsabili della percezione del movimento quando non ce n'è. Ma altri dicono che l'illusione invece funziona perché invia così tante informazioni alla nostra retina contemporaneamente, e i messaggi simultanei alla nostra corteccia visiva causano confusione.
Ovviamente, non tutte le illusioni funzionano allo stesso modo, e alcune teorie non sempre reggono quando vengono apportate lievi modifiche alle illusioni. Così, in breve, siamo ancora confusi sul motivo per cui i nostri cervelli sono così confusi!
Nell'illusione di Müller-Lyer, le linee sembrano avere lunghezze diverse (a causa della direzione delle frecce), anche se sono tutti uguali. Wikimedia Commons Le illusioni ottiche sono ovunque. Aristotele notò illusioni ottiche nelle cascate. Indiana Jones ne vide uno tra le rocce mentre faceva il suo atto di fede attraverso il gigantesco crepaccio in "Indiana Jones e l'ultima crociata". E li vediamo ovunque, di M.C. Escher da disegni a meme di tendenza su Internet (quel vestito era blu o oro?).
Infatti, una volta che abbiamo visto il "trucco" in un'illusione, è quasi impossibile non vederlo. Semplicemente non possiamo riportare le nostre menti a un tempo in cui non sapevamo cosa abbiamo appena imparato. Una volta disponibili le conoscenze pregresse, il nostro cervello vi accede rapidamente e lo mette insieme ai segnali visivi che avete ottenuto guardando effettivamente l'illusione. La sensazione di "non vedere" che molte persone hanno quando guardano le illusioni è un perfetto esempio del cervello che fa più che semplicemente tradurre ciò che vedono i nostri occhi.
E le illusioni ottiche non sono solo una funzione dei nostri occhi e del nostro cervello; la nostra percezione può anche essere largamente influenzata da fattori culturali. Mentre la base biologica su come potrebbero funzionare le illusioni ottiche è universale per tutti gli esseri umani, quando alcune illusioni vengono mostrate a persone di culture diverse, non tutti hanno visto la stessa cosa o perso gli stessi segnali visivi [fonti:Schultz, Alter].
Prendi ad esempio, l'illusione di Müller-Lyer. In uno studio, la maggior parte dei sudafricani europei pensava che le linee fossero di lunghezze diverse, ma i boscimani di alcune tribù sudafricane hanno giustamente notato che erano della stessa lunghezza. Gli scienziati hanno teorizzato che le persone nelle società occidentali sono abituate a vedere linee rette e forme geometriche, e le persone con altre esperienze culturali non sono esposte alle stesse configurazioni geometriche, quindi i loro cervelli non saltano alle stesse conclusioni quando sono esposti a illusioni costruite su trucchi geometrici [fonte:Schultz].
Il "diapason del diavolo" è un'illusione in cui uno strumento a tre punte a un'estremità si trasforma in due punte all'altra. Wikimedia Commons Però, quando i computer di prova progettati per imitare le attività del cervello ricevevano la stessa illusione, sono anche ingannati. Quindi l'influenza culturale sulla percezione delle illusioni, se esiste davvero, è ancora una grande domanda [fonte:Schultz].
La maggior parte delle illusioni ottiche che siamo abituati a vedere, come il "diapason del diavolo", sono in giro da molto tempo. Le nuove illusioni sono in gran parte riff dei vecchi classici. Anche il movimento Op-Art degli anni '60 e '70, che ha mostrato una nuova serie di illusioni come belle arti, usato nozioni classiche come l'influenza visiva di oggetti adiacenti, moto apparente, e colpi di scena che usano molte delle nostre vecchie illusioni preferite. La gente oggi, però, stanno ancora inventando nuove interpretazioni delle illusioni ottiche. I ricercatori della visione organizzano un concorso annuale per trovare le migliori nuove illusioni. Non solo il concorso è divertente, ma serve per aiutarli a studiare di più su come il cervello percepisce queste immagini.
Lo psicologo Edwin Boring ha introdotto il dipinto di "Mia moglie e mia suocera" in cui la figura sembra trasformarsi da giovane donna a donna anziana, al pubblico nel 1930. Nel corso del tempo, la "figura noiosa" è stata semplificata alla versione vista qui. Wikimedia Commons Le illusioni ottiche possono essere giochi divertenti. È una vecchia signora! È una giovane donna! Vecchia Signora! Giovane donna! Entrambi! Nessuno dei due! Ma sono stati usati per scopi di cure mediche. Ed è stato anche ipotizzato che possano aver avuto un ruolo nel causare uno dei più grandi disastri della storia recente.
Dolore dell'arto fantasma è la sensazione di dolore in una parte del corpo che è stata amputata e non esiste più. Mentre i medici hanno cercato di trattare questo dolore fantasma con la medicina, fisioterapia e persino chirurgia, alcuni dei trattamenti di maggior successo sono stati con quella che è essenzialmente un'illusione ottica [fonte:Kim]. Perché questo trucco del cervello funzioni, i medici chiedono ai pazienti di posizionare l'arto esistente, ad esempio il loro braccio destro – sul lato riflettente di uno specchio, e il loro cervello è ingannato nel credere all'illusione che il riflesso del loro braccio esistente sia in realtà il loro braccio sinistro amputato. Mentre il paziente capisce che questo non è vero, il cervello è indotto a pensare che il braccio sia tornato. Il dolore spesso scompare dopo più sessioni di gioco con questo trattamento a specchio [fonte:NPR].
Per quanto questa illusione ottica abbia aiutato gli amputati, le illusioni potrebbero anche essere state responsabili di causare danni anche alle persone. Gli storici hanno ipotizzato che l'affondamento del Titanic potrebbe essere stato in realtà il risultato di un'illusione ottica in gioco. Le condizioni atmosferiche della sera in cui la nave affondò erano mature super-rifrazione o l'estrema curvatura della luce. Questa leggera flessione potrebbe aver causato la scomparsa visiva dell'iceberg con cui la nave si è scontrata. Non solo quello, ma dopo la collisione, lo stesso Titanici potrebbe essere vittima di questa piegatura della luce, rendendolo nascosto alla vista del vicino mercantile, il californiano, che avrebbe dovuto essere in grado di venire in suo soccorso [fonte:Smithsonian.com].
La ricerca per questo articolo mi ha appena confermato che potevo fissare un M.C. Escher disegna per ore e ancora non è mai riuscito a capirlo. Immagino sia questo il punto!
