Ладан Шамс
Наше зрение и слух не так надежны, как мы могли бы подумать, согласно исследованию ученых-биологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
"Наше базовое сенсорное представление о мире – о том, как информация из наших глаз и ушей обрабатывается нейронами мозга – неточно," сказал Ладан Шамс, адъюнкт-профессор психологии колледжа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и старший автор исследования, которое было опубликовано сегодня в журнале PLOS Computational Biology.
"Мы склонны считать наши чувства безупречными и думаем, что видеть – значит верить," она сказала. "Так что это открывает глаза, когда мы узнаем, что наше восприятие ошибочно."
Шамс и ее коллеги провели исследование отчасти потому, что до сих пор не проводилось всестороннего исследования, чтобы проверить, могут ли люди "пространственная локализация" способность – то есть, можем ли мы немедленно и точно определить, где находится объект, – настолько хорошо отточена, насколько мы полагаем.
В исследовании испытуемых просили сесть лицом к черному экрану, за которым находились пять динамиков. На верхнем потолке был установлен проектор, способный мигать на экран вспышками света в тех же местах, где располагались динамики.
Ученые воспроизводили короткие звуковые вспышки и запускали вспышки света в различных комбинациях и просили участников определить, откуда они возникли. Всего приняли участие 384 человека, в основном в возрасте от 18 до 22 лет; обычно их просили определить около 525 стимулов в течение 45-минутного теста.
В общем, они плохо себя чувствовали, когда свет и звук воспроизводились в одиночку. Участники в основном полагали, что источники света были ближе к центру экрана, чем они были на самом деле, и что шумы исходили ближе к периферии.
"Слуховая задача была особенно сложной," сказал Брайан Одегаард, научный сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, ведущий автор исследования.
Ученые были удивлены результатами.
"Мы не ожидали этих пространственных ошибок; они очень нелогичны," Шамс сказал. "Пространственная локализация – одна из самых основных задач, которые мозг выполняет, и мозг делает это постоянно."
Более того, сказала она, поскольку эта способность присуща низшим животным, логика предполагает, что миллионы лет эволюции улучшили бы пространственную локализацию у людей. Но это не так. Шамс не уверен, почему, но одна из гипотез состоит в том, что мозг постоянно идет на компромиссы, чтобы наилучшим образом использовать свои конечные возможности.
"Возможно, эволюция одобрила высокую точность в центре поля зрения," она сказала. "Мы действительно хороши в локализации и различении с высокой степенью остроты в центре нашего зрения, а это связано с расходами на совершение большего количества ошибок во внешних областях."
Однако участники исследования ответили гораздо точнее, когда вспышки и шум воспроизводились одновременно в одном и том же месте.
"Мозг настроен на использование информации от нескольких органов чувств для коррекции других чувств," Шамс сказал. "Верна поговорка: «Если хочешь лучше слышать, надень очки».’"
Одегаард сказал, что исследование сенсорных предубеждений было самым крупным на сегодняшний день. Его результаты могут найти применение в самых разных областях, от военных (где мелкие ошибки в определении местоположения противника могут иметь решающее значение) до безопасности автомобилей. Исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предполагает, что водители могут очень хорошо видеть автомобили впереди, но им будет сложно оценить расстояние между собой и транспортными средствами слева и справа. Шамс сказал, что беспилотные автомобили могут быть созданы для устранения этого недостатка.
Шамс, лаборатория которого финансируется Национальным научным фондом, также изучает, могут ли исследования мультисенсорного восприятия помочь людям с аутизмом, шизофренией и другими расстройствами.