私たちの目がすべてを逆さまに見る方法

ケイティ・オリバー

一部曇りと一部晴れの違いは何ですか

視覚認識の仕組みに関する信念は、歴史を通じてかなり根本的な変化を遂げてきました。たとえば、古代ギリシャでは、光線は私たちの目から発し、私たちが見るものを照らしていると考えられていました。この「排出理論」 ['a href='https://web.archive.org/web/20111008073354/http://conference.nie.edu.sg/paper/Converted%20Pdf/ab00368.pdf' target='ビジョンの _blank'>PDF] は、プラトン、ユークリッド、プトレマイオスなど、この時代の偉大な思想家のほとんどによって支持されました。それは非常に信頼され、その後千年間西洋思想を支配しました。もちろん、今ではよくわかりました。 （または、少なくとも私たちの何人かはそうしています：心配するほど多くのアメリカの大学生が、私たちが実際に目から光線を放っていると考えているという証拠があります。スーパーマン漫画。）

現在私たちが知っている視覚のモデルは、16 世紀に初めて登場しました。このとき、フェリクス プラッターは、目は視機能として、網膜は受容体として機能すると提案しました。外部からの光は角膜から入り、水晶体で屈折して網膜上に像を形成します。網膜は目の奥にある光に敏感な膜です。網膜は光の光子を検出し、視神経に沿って脳に神経インパルスを発することで反応します。

このセットアップには、機械的に言えば、私たちの目はすべてを逆さまに見るという、ありそうにない奇妙な癖があります。これは、凸レンズによる屈折の過程で像が反転するため、像が網膜に当たると完全に反転します。ルネ・デカルトは、17 世紀に雄牛の切除された眼球に網膜の代わりにスクリーンを設置することで、これを証明しました。スクリーンに現れたのは、雄牛の目の前にある光景を小さく反転させたコピーだった。

では、なぜ世界は私たちに逆さまに見えないのでしょうか?その答えは、脳が受け取った感覚情報を適応させ、すでに知っている情報に適合させる脳の力にあります。基本的に、あなたの脳は生の反転データを受け取り、それを首尾一貫した正立画像に変換します。これが真実かどうか疑わしい場合は、下まぶたを通して眼球の右下をそっと押してみてください。視界の左上に黒い斑点が見えるはずです。ひっくり返した。

1890 年代、心理学者のジョージ・ストラットンは一連の実験 [PDF] を実行して、感覚データを正常化する心の能力をテストしました。ある実験では、彼は 8 日間にわたって視界をひっくり返す反転メガネを着用しました。実験の最初の 4 日間は、彼の視覚は反転したままでしたが、5 日目には、彼の知覚が新しい情報に適応したため、自然に右を上向きになりました。

脳が巧妙に仕組んだトリックはこれだけではありません。それぞれの網膜に当たる画像は、平面の 2D 投影です。脳はこれら 2 つの画像を重ね合わせて、1 つのシームレスな 3D 画像を頭の中で形成する必要があります。ボールをキャッチしたり、バスケットを撃ったり、遠くのターゲットに命中したりするのに十分正確な奥行き知覚が得られます。

あなたの脳は、視覚データが欠落している空白を埋めることも任務としています。視神経乳頭、または盲点は、血管と視神経が付着している網膜上の領域であるため、視覚受容細胞はありません。しかし、トリックを使って視界のこの空白の穴を見つけなければ、あなたの脳は点をつなぐのがとても上手なので、そこにあることに気付くことさえありません。

もう 1 つの例は、色の知覚です。色を検出する眼の 600 万から 700 万の錐体視細胞のほとんどは、網膜の中心にある中心窩内に密集しています。視界の周辺では、ほとんど白黒でしか見えません。しかし、脳はすでに持っている情報から外挿することができるので、私たちは端から端まで連続したフルカラーの画像を知覚します。

以前の経験に基づいた仮定を使用して不完全なデータをつなぎ合わせるこの心の力は、科学者によって「無意識の推論」と呼ばれています。それは私たちの過去の経験に基づいているため、私たちが生まれつき持っているスキルではありません。私たちはそれを学ばなければなりません。生まれて最初の数日間、赤ちゃんの脳は生の視覚データを反転することをまだ学んでいないため、赤ちゃんは世界を逆さまに見ると考えられています。ですから、あなたが笑ったときに新生児が混乱しているように見えても、心配しないでください。おそらく、新生児はあなたの頭がどちらに向いているかを理解しようとしているだけです。