كيف نعرف مواضع الأشياء؟
اكتوبر 29,2021
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقللة رقم 302 لسنة 2021
How Do We Know Where Things Are?
10/29/2021
العينان تجمعان البيانات وترسلها إلى أجزاء المعالجة البصرية في الدماغ.
تبحث دراسة جديدة في كيف يعمل الجهاز البصري على تثبيت «استقرار» ما نراه عندما نحرك أعيننا[1] .
عيون الناس تتحرك ثلاث مرات في الثانية[1] . في كل مرة نحرك فيها أعيننا، تمر المشاهد سريعةً أمامنا قبالة شبكية العين في الجزء الخلفي من العين، مما يؤدي إلى انزياح shifting جذري في الصورة التي ترسلها العين إلى الدماغ؛ ومع ذلك، بقدر ما نستطيع قوله، لا يبدو أن هناك شيئًا يتحرك. دراسة جديدة تعطينا نظرة ثاقبة جديدة لهذه العملية المعروفة باسم ”الاستقرار البصري“. نُشرت النتائج في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم Proceedings of the National Academy of Sciences «انظر[2] .
الصورة: باتريك كافانا Patrick Cavanagh، برفسور باحث في العلوم النفسية والدماغية في كلية، دارتموث، قاد دراسة في كيف يعمل الجهاز البصري على استقرار «تثبيت» ما نراه.
”تُثبت نتائجنا أن إستراتيجية التأطير منهمكة بالعمل خلف الكواليس طوال الوقت، مما يساعد على استقرار تجربتنا البصرية،“ كما يقول المؤلف الرئيس باتريك كافانا، وهو أستاذ باحث في العلوم النفسية والدماغية في كلية دارتموث وزميل باحث أول في علم النفس في كل من كلية غليندون Glendon ومركز أبحاث البصر بجامعة يورك. [المترجم: التجربة البصرية تتكون من ثلاث عناصر: الاحساس والادراك والاستقرار / الثبات، بحسب [3] . ”للدماغ نوع كاميرا ثابتة / مستقرة steadycam خاصة به، والتي تستخدم جميع أنواع الارشادات «الاشارات» لتثبت ما نراه نسبة إلى الإطارات المتاحة، بحيث لا نرى صورة مهزوزة كصور الفيديوات المهزوزة التي نلتقطها بالهاتف الذكي المحمول باليد.“
الدراسة متكونة، من تجربتين تم إجراؤهما حضوريًا وعبر الإنترنت وأثبتت أنه حتى الإطار المربع الشكل الصغير المتحرك على شاشة كمبيوتر يعمل على تثبيت تقدير المشاركين لموضعهيا - بشكل متساوٍ بالنسبة لتجربتي الحضور الشخصي وعبر الإنترنت.
في التجربة 1، الإطار يتحرك إلى اليسار وإلي اليمين ولكن بدلاً من رؤية مواضع الحواف الزرقاء والحمراء في مكانها عند وميضها، فإنها تظهر دائمًا مع الفلاش الأزرق على اليسار ويفصل بينها عرض الإطار، كما لو كان الإطار لا يتحرك. عندما يتحرك الإطار أكثر من عرضه كما هو موضح هنا، تكون الحافة الحمراء فعليًا على يسار اللون الأزرق عندما يومضان في نهاية حركة الإطار، ومع ذلك لا يزال اللون الأزرق يظهر على يسار اللون الأحمر، مفصول مرة أخرى تقريبًا بمقدار عرض الإطار.
في التجربة الأولى، يتحرك إطار مربع الشكل أبيض اللون يسارًا ويمينًا وللخلف وللأمام، في عرض شاشة رمادية اللون والحافتان اليسرى واليمنى للمربع تومضان عندما يصل المربع إلى نهاية مساره: الحافة اليمنى تومض باللون الأزرق في أحد طرفي مسار الحركة والحافة اليسرى تومض باللون الأحمر في الجهة الأخرى نن المسار، كما هو موضح في الشكل.
طُلب من المشاركين تعديل موضع علامتين في الجزء العلوي من الشاشة للدلالة على المسافة التي رأوها بين الحافتين الوامضتين.
قيمت إحدى الحالات، الموضحة في الفيديو الأول، مدى ما يبدو عليه تباعد الحافتين الخارجية اليمنى واليسرى للإطار المربع عن بعضهما.
الڤيديو الأول:
http://movie-usa.glencoesoftware.com/video/10,1073/pnas.2102167118/video-1
في هذا المثال، قطع الإطار مسافة، أطول من مقاسه، لذا الوميض الأحمر يكون فعليًا على يسار الوميض الأزرق. ولكن بمجرد أن يتحرك الإطار بسرعة كافية، يظهر اللون الأزرق على يسار اللون الأحمر، كما لو كان الإطار ثابتًا بالفعل. الإطار المتحرك يخدعنا وذلك بتثبيت تقديرنا للموضع، مبرهنًا على ما يسميه الباحثون ”التثبيت المنطوي على مفارقة «التثبيت التناقضي»“ الناتج عن الإطار المتحرك. في وقت لاحق في الفيديو، يتلاشى الإطار لفترة وجيزة ليكشف أن الوميض الأحمر موجود بالفعل على يسار الوميض الأزرق، وهو ما كان عليه الحال طوال الوقت.
في التجربة 2 من الدراسة، يومض قرصا حمراء وزرقاء ضمن إطار مربع متحرك. يظهر القرصان الوامضان في موضعيهما بالنسبة للإطار، كما لو كانت ثابتة تقريبًا، وتم إزاحتهما بعيدًا عن موضعيهما الماديين. يظهر الإطاران باللونين الأحمر والأزرق لسهولة رؤيتهما ولكنهما في الواقع أبيضا اللون على خلفية رمادية.
التجربة الثانية أثبتت مرة أخرى قوة التثبيت للإطار المتحرك «انظر الفيديو الثاني» بقرص أحمر وقرص أزرق وامضين في نفس الموضع بالضبط داخل إطار متحرك.
الڤيديو الثاني:
http://movie-usa.glencoesoftware.com/video/10,1073/pnas.2102167118/video-2
يتحرك الإطار المربع الشكل للخلف وللأمام من اليسار إلى اليمين بينما يومض القرصان باللونين الأحمر والأزرق بالتناوب. على الرغم من عدم وجود فصل مادي بين القرصين، إلا أن الإطار المتحرك يحدث مظهرًا بحيث أنهما يقعان على يسار ويمين موضعيهما الحقيقين. بمعنى آخر، المشاركون يرون موضعي القرصين بالنسبة للإطار، كما لو كانا ثابتين وكان هذا صحيحًا عبر مجموعة كبيرة من سرعات تنقل / تحرك الإطارين ومقياسيهما وأطوال مسار حركتيهما.
”باستخدام ومضات ضمن إطار متحرك، أثارت تجاربنا شكلًا من أشكال التثبيت البصري المنطوي على مفارقة «التناقضي»، مما جعل الومضات تظهر في مواضع على الشاشة لم تُعرض فيها أبدًا،“ كما يقول كافانا. ”نتائجنا تُثبت تأثير استقرار / تثبيت بنسبة 100٪ ناتج عن الإطارات المتحركة - حركة الإطار لم تؤخذ في الاعتبار «أُسقطت» بالكامل.“
بناءً على نتائج الدراسة، يخطط فريق البحث لاستكشاف المزيد من الاستقرار / التثبيت البصري باستخدام تصوير الدماغ في كلية دارتموث.
