L'illusion de tromperie: une illusion d'optique visuelle basée sur la rétro-prévision

Le cerveau humain est souvent appelé l'ordinateur biologique le plus complexe du monde. Les scientifiques du monde entier continuent d'étudier cet organe incroyablement mystérieux, découvrant de plus en plus de ses propriétés, fonctions, capacités et plus encore. Comme nous le savons, de nombreuses sciences, et donc leurs recherches, sont liées les unes aux autres. Par conséquent, l'étude du cerveau humain vous permet de vous perfectionner et de faire des technologies non liées à son anatomie. Aujourd'hui, nous examinerons une nouvelle étude du cerveau dans laquelle les scientifiques testent de nouvelles façons de le tromper. Nous percevons le monde qui nous entoure à travers les informations traitées par le cerveau. Tout ce que nous voyons, entendons, sentons, goûtons et touchons consiste en un certain ensemble de signaux que nos sens perçoivent et que le cerveau traite. Mais que se passe-t-il si ces signaux sont faux, ou plutôt ils ne le seront pas du tout, et le cerveau sera sûr qu'ils le sont? C'est ce qui sera discuté dans l'étude d'aujourd'hui. Allons-y.

Base d'étude

Nous connaissons tous le concept de l'illusion d'optique. Ce phénomène peut être associé à la fois à des phénomènes physiques (réfraction de la lumière: une cuillère dans un verre d'eau), et à des erreurs de perception des informations par notre cerveau. Laissons de côté la physique, bien qu'elle soit présente partout et toujours (comme dans le film DMB: "Voyez-vous un gopher? Et je ne vois pas, mais il l'est"). La perception erronée des données du monde environnant peut prendre différentes formes et types. Le plus souvent, bien sûr, nous entendons et lisons des illusions visuelles. Les chercheurs disent que l'une des principales raisons de la plupart des illusions est le concept de rétro-prédiction, lorsque le cerveau prédit le passé, pour ainsi dire. Cela semble un peu étrange de prédire ce qui s'est déjà produit. Mais ici, la neurobiologie vient au monde et nous explique tout. Dans les années 2000 relativement récentes, David Eagleman, neuroscientifique à l'Université de Stanford, et Terry Seinowski, neuroscientifique au Salk Institute for Biological Research, ont exprimé la théorie selon laquelle parfois le cerveau humain collecte des informations après un événement et conclut ensuite ce qui s'est exactement passé.

Un peu plus facile à comprendre ce phénomène est l'exemple d'une illusion avec un flash, que vous voyez ci-dessous.




Regardez de près l'animation. Prenez votre temps. Que voyez-vous? Plus précisément, où voyez-vous? Le carré vert apparaît-il parallèlement au rouge ou en dévie-t-il légèrement? Si vous voyez les deux carrés parallèles l'un à l'autre au moment où le vert apparaît, félicitations, vous êtes de la planète Krypton.

Eagleman et Seinowski soutiennent que la perception (la perception, qui aime des termes plus élaborés) ne se produit pas avant l'événement (l'apparition du carré vert) et non pendant l'événement, mais 80 ms après l'événement. Dans ce cas, le cerveau doit percevoir deux «signaux»: la position du carré rouge et la position du vert apparaissant. La théorie du masquage inversé dit que la perception d'un stimulus visuel est aggravée par un stimulus de masquage qui apparaît immédiatement après le stimulus principal. C'est-à-dire que l'apparition d'un carré vert empêche notre cerveau de déterminer complètement la position du rouge, en raison de quoi il s'avère qu'ils ne sont pas parallèles les uns aux autres. Cette théorie confirme le phénomène de rétro-prédiction.

Ces illusions sont basées, comme nous l'avons déjà compris, uniquement sur des erreurs de perception des informations visuelles par notre cerveau. Dans l'étude dont nous discutons aujourd'hui, les scientifiques ont décidé d'ajouter des stimuli sonores en plus des stimuli visuels, afin de comprendre si le masquage inverse peut être appliqué lorsque les stimuli principal et de masquage n'appartiennent pas à la catégorie générale.

Préparation de l'étude

L'étude a mené deux types d'expériences. Le premier type est l'illusion d'un stimulus visuel, et le second est la suppression d'un stimulus visuel.


Image n ° 1

Les images ci-dessus montrent une représentation schématique des stimuli entrants (à gauche) et perçus par les sujets (à droite). Les rectangles gris sont des éclairs lumineux qui se produisent simultanément avec un certain signal sonore.

L'option A est le premier type d'expérience. Comme vous pouvez le voir, il y a 2 flashs et 3 bips, mais les sujets voient 3 flashs.

L'option B est le deuxième type d'expérience. Il y a 3 flashs et seulement 2 signaux sonores, et les sujets ne voient que 2 flashs.

En tant que lapins expérimentaux (désolé pour le cynisme) étaient 13 personnes: 4 hommes et 9 femmes. Les chercheurs notent qu'ils n'ont pas dit aux sujets tous les détails des expériences, mais seulement demandé de compter le nombre de flashs qu'ils voient. Ainsi, les scientifiques ont voulu augmenter le degré d'objectivité et la précision des résultats.

La mise en place de l'expérience a été assez simple. Les sujets se sont assis devant le moniteur avec une fréquence de rafraîchissement de 60 Hz à une distance de 57 cm. Leur tête était située sur le menton afin d'assurer une position relativement identique devant le moniteur. L'éclairage dans la pièce était faible, ce qui accompagnait également une perception plus efficace des stimuli visuels apparaissant sur le moniteur pendant les expériences.


Configuration de l'expérience

La différence entre l'arrière-plan de l'écran et les stimuli visuels (éclairs de rectangles gris) est dans la luminosité: l'arrière-plan est de 30% et les rectangles sont de 80%. Chacun des flashs visuels est apparu à l'écran pendant exactement 17 ms.

Les stimuli sonores ont été reproduits par deux haut-parleurs sur les côtés du moniteur. La durée des signaux audio (800 Hz) était de 7 ms.

Un écart de 23 secondes a été établi entre les signaux audio et visuels afin d'aplanir la différence possible de vitesse de perception entre différents sujets.

Dans leur rapport, les chercheurs présentent chaque expérience sous la forme de NbMf, où Nb est le nombre de signaux sonores et Mf est le nombre de flashs. Autrement dit, 2b4f correspond à 2 bips et 4 clignotements.

Les expériences avec les sujets ont été divisées en plusieurs étapes principales:

Étape I : décompte des flashs.


Chacune des variantes de l'expérience a été réalisée 25 fois. Les sujets étaient censés enregistrer le nombre de flashs qu'ils ont vus dans chacune des expériences.

Étape II : détermination de la position du flash illusoire.


Au total, 100 expériences de ce type ont été réalisées dans un ordre aléatoire. Les sujets ont également enregistré le nombre de flashs et ont également indiqué la position de chacun des flashs qu'ils ont perçus sur le moniteur. Ainsi, il a été possible de déterminer la perception qu'ont les sujets des poussées inexistantes (illusoires).

Étape III : connaissance préliminaire de l'emplacement des stimuli et de leur direction. De plus, 8 participants ont été sélectionnés au hasard et il y avait à nouveau six options expérimentales.


À ce stade, 15 expériences ont été effectuées pour chacune des directions, tandis que le premier flash était toujours au centre de l'écran, mais le reste s'est affiché à droite ou à gauche dans un ordre aléatoire. Les sujets ont à nouveau enregistré le nombre de flashs et leur direction.

Stade IV : excentricité. 5 sujets ont participé.


Chacune des options ci-dessus a été exécutée 25 fois, alors qu'il y avait un angle d'excentricité différent (angle par rapport au centre de l'œil): 4 °, 10 ° et 16 °. La modification de ce paramètre vous permet de déterminer la dépendance de l'illusion à l'angle de vue du sujet.

Stade V : degré de confiance. À ce stade, il y avait 8 participants et 6 options d'expérience (voir ci-dessus). En plus d'enregistrer le nombre d'épidémies qu'ils ont vues, les sujets ont dû choisir l'une des 4 options pour le degré de confiance dans leur réponse. Ainsi, il a été possible de déterminer l'effet de la distorsion cognitive sur l'expérience. Ce phénomène peut être assimilé au concept de subjectivité, lorsqu'une personne fait un choix ou donne une réponse en fonction de ses propres croyances, de sa condition émotionnelle ou physique, etc. En d'autres termes, vous vous souvenez du nombre de tests liés à la psychanalyse au début qui vous demandent de ne pas penser à la question et à votre réponse, mais de dire la première chose qui vous vient à l'esprit. Il s'agit approximativement du nivellement de la distorsion cognitive.

Étape VI : rétro-prédiction.


Comme nous le voyons, les deuxième et troisième options sont les mêmes dans le nombre de signaux sonores et de flashs - 2b3f, mais diffèrent dans leur position. Toutes les options ont été testées 25 fois chacune. Cette étape vise à déterminer l'importance de la rétro-prédiction dans le processus de perception de l'information.

Étape VII : Suppression.


Dans un ordre aléatoire, un total de 100 expériences ont été réalisées à ce stade. Les participants au test ont enregistré le nombre d'épidémies qu'ils ont vues et indiqué leur position. Cette étape est nécessaire pour comprendre si l'un des flashs se cache ou s'il fusionne avec le flash voisin.


Démonstration d'un signal audiovisuel illusoire (sous-titres ajoutés pour plus de commodité).


Démonstration du signal audiovisuel supprimé (caché) (sous-titres ajoutés pour plus de commodité).

Résultats de l'expérience


Graphiques des résultats expérimentaux d'un signal audiovisuel illusoire.

Dans le graphique A, nous pouvons voir combien de flashs ont été perçus par les participants aux expériences liées au stade I. Lorsque le modèle 3b2f (3 bips et 2 flashs) a été utilisé, la plupart des sujets ont vu plus de flashs qu'en utilisant le modèle 2b2f (2 bips et seulement 2 vrais flashs). Cela suggère qu'un signal sonore supplémentaire a incité les sujets à supposer avoir 3 flashs, alors qu'en réalité il n'y en avait que 2.

Les chercheurs notent également que ce résultat ne dépend pas du nombre de tests effectués. Autrement dit, les résultats du test dans les 50 premiers appels et dans les 50 derniers appels ne différaient pratiquement pas. Par conséquent, ils ne se sont pas adaptés aux conditions des tests, peu importe combien de fois ils ont été répétés.

Le graphique B montre le degré de confiance dans leurs réponses parmi les sujets. Comme nous pouvons le voir, quelles que soient les données sources (le nombre de flashs et de signaux sonores, ainsi que les variations de leur combinaison), le degré de confiance dans tous les cas est à peu près le même.

Enfin, l'annexe C. Il montre comment les sujets ont réparti les poussées, c'est-à-dire où ils sont apparus à leur avis (à droite ou à gauche). Les résultats indiquent que la perception des épidémies dépend également de quel côté elles apparaissent (de gauche à droite ou de droite à gauche). Lorsque les sujets ont vu trois flashs, la plupart d'entre eux ont indiqué que le premier et le troisième étaient éloignés l'un de l'autre et que le second était situé relativement au centre. Bien que, bien sûr, il n'y ait pas eu de second flash en réalité. Et la distance entre les vrais n'a pas changé au cours des expériences. C'est-à-dire que la présence d'un flash illusoire les a vraiment éloignés l'un de l'autre.


Graphiques des résultats expérimentaux d'un signal audiovisuel caché (supprimé).

Les graphiques ci-dessus des résultats de l'expérience inverse, lorsque les sujets n'ont pas perçu un véritable flash. Dans le cas du modèle 2b3f (2 bips et 3 flashs), la grande majorité des sujets n'a vu que 2 flashs, alors qu'avec le modèle 0b3f, les trois flashs. Cela suggère que le signal sonore, comme un stimulus de masquage, bloque l'un des flashs, ce qui empêche sa perception normale par le cerveau. Alors qu'en l'absence de signaux sonores, rien ne distrait le cerveau pour percevoir pleinement tous les vrais flashs. Comme le montre le graphique A , les résultats des tests pour les modèles 2b3f, 3b3f et 0b3f sont presque les mêmes.

Et l'annexe B parle également d'un degré assez élevé de confiance dans les réponses des sujets.

Une analyse des résultats du modèle 2b3f (2 bips et 3 flashs) chez les sujets qui n'ont vu que 2 flashs (au lieu de trois réels) a montré que la plupart des participants ont vu les premier et troisième flashs où ils étaient en réalité (graphique C ).

Il s'avère que la présence d'un flash inexistant pousse les vrais flashs dans des directions opposées à leurs positions réelles. En cas de suppression de la perception de la deuxième flambée, la position perçue des flambées ne diffère pas de leur position réelle.

Pour une connaissance plus détaillée de l'étude, en particulier des données statistiques des expériences, je vous recommande de vous familiariser avec le rapport du groupe de recherche, disponible ici .

Épilogue

Cette étude a montré que les signaux sonores peuvent servir de stimuli de masquage qui bloquent la perception d'un vrai stimulus. Dans le même temps, l'utilisation de signaux sonores peut conduire à la perception de stimuli visuels illusoires, qui sont absents dans la réalité.

Le cerveau humain stocke et traite une énorme quantité de données. Toutes les actions (de la vague de la main à la naissance d'une nouvelle cellule), tout ce que nous voyons, entendons, sentons et touchons sont des informations qui doivent être traitées avant de réagir. Parfois, le cerveau peut être dupe. Et aujourd'hui, les chercheurs ont montré une nouvelle méthode pour y parvenir. De telles études, malgré leur amusement à première vue, sont très importantes pour repousser les limites de la connaissance qu'une personne a d'elle-même. Pour le cerveau à ce jour reste un "objet" très peu étudié, avec les profondeurs des océans et l'immensité de l'univers.

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