Optiset illuusiot osoittavat, kuinka aivomme suodattavat aistiärsykkeet ja sovittavat ne rakenteeseen, joka on meille ”järkevä”. Voimmeko mitata erilaisia käsityksiämme?

1990-luvun alussa ryhmää lapsia pyydettiin tunnistamaan piirretty kuva. Kuusi kuukautta myöhemmin samankokoista ryhmää lapsia pyydettiin tunnistamaan täsmälleen sama kuva (yllä). Huhtikuussa useimmat näkivät kanin. Lokakuussa useimmat näkivät ankan. Kuva ei ollut muuttunut, joten mitä oli? Ensimmäinen ryhmä oli nähnyt kuvan pääsiäisen tienoilla, mikä sai heidät havaitsemaan karvaisen kanin höyhenpeitteisen ankan päällä.

Jänis-ankka-illuusio on yksi monista Joseph Jastrow’n vuonna 1899 tunnistamista illuusioista. Esseessään The Mind’s Eye, joka julkaistiin Popular Science Monthly -lehdessä, Jastrow kiinnittää lukijan huomion ”silmän, korvan ja sormenpäiden takana olevaan mieleen, joka ohjaa heitä tiedon keräämisessä ja antaa arvoa ja järjestystä aistien harjoittamiselle”. Se valitsee näkökulmamme ja täyttää aukkoja, joskus väärin.

Kani-ankka-illuusio tunnetaan moniselitteisenä hahmona. Se voidaan nähdä kumpi tahansa eläin. Toiset illuusiot vaikuttavat käsitykseemme suhteellisesta muodosta tai koosta. Ympyrä voi tuntua pienemmältä tai suuremmalta riippuen siitä, mitä sen ympärillä on.

Kaksi identtistä muotoa voivat näyttää erikokoisilta, jos yhden muodon lyhyempi viiva sijoitetaan toisen muodon pidemmän viivan viereen.

Toiset taas toimivat gestaltin periaatteella, ihmisaivojen taipumuksella täyttää tiloja luodakseen järjestäytyneen kokonaisuuden, vaikka lähdemateriaalimme ei olisikaan järjestetty. Kun Jastrow pyysi psykologian opiskelijoitaan kopioimaan esimerkiksi seuraavan kuvan tarkasti, vain kolme tai neljä huomasi ja toisti todelliset havaitut viivat. Loput kirjoittivat ”TOIMITTAJA”.

Ja lopuksi on koko kuvan häipyminen, jota olemme yksinkertaisesti nähneet liikaa. Esimerkiksi nenämme, joka pysyy näkökentässämme, mutta jota ei koskaan nähdä, ellemme tietoisesti yritä sitä. Tai yritä tuijottaa alla olevaa kuvaa (nimeltään Troxlerin efekti) minuutin ajan ja katsoa sen yksinkertaisesti katoavan.

Optiset illuusiot voivat olla kirjaimellisia, fysiologisia tai kognitiivisia. Kirjaimellinen illuusio käyttää yleensä pieniä kuvia luodakseen kokonaisuuden, joka on aivan erilainen kuin sen rakentamisessa käytetty kuva. Fysiologinen illuusio on hankalampi, ja se ilmenee usein näköaistien ylistimulaation jälkeen. Monitulkintaiset luvut kuuluvat kognitiivisen illuusion sateenvarjon alle. Nämä ovat illuusioita, joissa katsojan havainto määrää illuusion muodon.

Illuusio vai todellisuus?

On houkuttelevaa sivuuttaa nämä erityisinä poikkeuksellisina esimerkkeinä siitä, kuinka mieltä toisinaan huijataan. Nämä ovat kuitenkin vain yksinkertaisia esityksiä, jotka tarjoavat ikkunan siihen, mitä mieli tekee koko ajan. Erilaisia aistiärsykkeitä tulee aivoihin koko ajan ja ne suodatetaan eri vaiheissa, jotta vain murto-osa siitä, mikä vaikuttaa aisteihin, sisällytetään jatkuvaan toiminnan mereen. Jotkut aistielementit yksinkertaisesti jätetään huomiotta tai häivytetään näkyvistä, ja jotkut tulkitaan systemaattisesti väärin rakennetuksi rakenteeksi, joka on ”järkevä” laajemmassa toiminnan meressä. Kun havaintokohde ulottuu yksinkertaisen kuvan ulkopuolelle monimutkaisiin aistimaisemiin tilanteista ja olosuhteista, alamme olla erilaisia siinä, miten ”näemme” asioita. Todellakin, kuten kirjailija Anais Nin sanoi: ”Näemme asiat sellaisina kuin olemme, emme sellaisina kuin ne ovat.” Onko laajemmassa havaintorakenteessa olemassa yhtä totuutta?

Fysiologiset jäljet

Voimmeko löytää todisteita siitä, kuinka aivomme käsittelevät samaa ärsykettä eri tavalla nähdäksemme sen eri tavalla? Vuoden 2016 tutkimus yrittää. He käyttivät epäselviä lukuja ja seurasivat muutoksia EEG-lukemissa, kun koehenkilöt vaihtoivat käytettävissä olevien havaintotapojen välillä. Freiburgin yliopiston Kornmeierin ja kumppaneiden tutkimus sisälsi kolme erilaista kuviotyyppiä – geometriapohjaisia, liikepohjaisia ja semantiikkaan perustuvia.

Geometriaan he käyttivät Neckerin kuutiota (ylhäällä vasemmalla), kolmiulotteista kuutiota, joka on piirretty kaksiulotteiseen avaruuteen. Se, mikä kuution paneeli on etupaneeli, on katsojan päätettävissä. Liikkeeseen he käyttivät stroboskooppista vaihtoehtoista liikeärsykettä (SAM). SAM:ssa näytetään kaksi näyttöä nopeasti peräkkäin. Näyttää siltä, että näytön pisteet liikkuvat, mutta katsojan on päätettävä, liikkuvatko ne vaaka-, pysty- vai ympyräliikkein. Tutkijat käyttivät semantiikkaan perustuvaan monitulkintaiseen hahmoonsa Boringin vanhaa/nuorta naista (yllä oikealla). Kuten nimestä voi päätellä, kuva voidaan nähdä joko vanhana tai nuorena naisena.

Ryhmä tarkasteli tapahtumaan liittyviä potentiaalia (ERP), tapahtumaan lukitun EEG-signaalin aikakeskiarvoja, kun heille näytettiin kuvia eritasoisista epäselvyyksistä – esimerkiksi yhtä todennäköinen vanha/nuori nainen kuin varmempi nuori tai vanha nainen. He havaitsivat, että kaikissa kolmessa kategoriassa olion täsmennysprosessiin liittyi suurempia positiivisia ERP:itä (esim. alla olevassa kuvassa). Lisäksi dokumentoitujen ERP-lukemien amplitudit olivat kääntäen verrannollisia objektin monitulkintaisuuden asteikkoon. Tutkijoiden mukaan illuusiotyyppien johdonmukaisuus viittaa kognitiiviseen prosessiin ERP-nousun taustalla olevana syynä.

Mielen väärinkäsitysten hyödyntäminen käytännössä

Kun opimme lisää siitä, miten aivomme reagoivat optisiin illuusioihin, opimme myös lisää siitä, kuinka käyttää näitä illuusioita hyödyksemme. Japanissa tutkijat tutkivat, miten linjat vilkkailla moottoriteillä voivat auttaa ylläpitämään tasaista liikennevirtaa lähettämällä oikeat signaalit kuljettajille. Energiatietoiset suunnittelijat käyttävät illuusiota luodakseen hehkulamppuja, jotka näyttävät hehkuvan jatkuvasti, mutta todella pitävät pieniä taukoja, joita emme huomaa, vaikka niitä on yhteensä 13 prosenttia kokonaisajasta. Laihduttajat käyttävät hyväkseen suhteellisen koon illuusioita syödäkseen pienemmistä lautasista yrittäessään kuluttaa vähemmän tuntematta oloaan puutteelliseksi.

Mitä enemmän opimme mielemme sisäisestä toiminnasta, sitä helpommin voimme saavuttaa tavoitteemme yhteiskuntana, ja optiset illuusiot ovat vain yksi alihyödynnetty ikkuna, jota voidaan käyttää kurkistamaan ihmisaivoihin.