Gornju sliku, „Nedjeljno popodne na otoku La Grande Jatte“, naslikao je 1884. francuski umjetnik Georges Seurat. Crne crte koje ga križaju nisu djelo malodobne pustoš s trajnim markerima, već neuroznanstvenika Roberta Wurtza s Nacionalnog instituta za oči u Sjedinjenim Državama. Prije deset godina zamolio je kolegu da pogleda sliku dok je nosio kontaktnu leću poput kontracepcije koja bilježi kolegove pokrete očiju. Zatim su prevedeni u grafite koje ovdje vidite.
Ljubitelji umjetnosti možda se klanjaju, ali vjerovatno je da bi Seurat bio zaintrigiran ovom pojačanjem svog djela. Pokret koji je Seurat pokrenuo ovom slikom - neo-impresionizam - donio je inspiraciju iz znanstvene studije o tome kako naša vizija funkcionira. Osobito je utjecalo pionirsko istraživanje Hermanna von Helmholtza, njemačkog liječnika, fizičara i filozofa i autora sjemenišne knjige iz 1867., Priručnika fiziološke optike, na način na koji opažamo dubinu, boju i kretanje.
Jedno od pitanja koje je okupiralo Helmholtz, a vrlo vjerojatno i Seurata, je zašto ne opažamo stalne pokrete oka koje stvaramo dok skeniramo okolinu (ili slikano njihovo predstavljanje). Uzmite u obzir da su gornje crte crtane u samo tri minute. Kad bismo vidjeli sve te pokrete dok smo ih pravili, naš bi pogled na svijet bio zamućenje stalnog kretanja. Kao što Wurtz i njegove talijanske kolege Paola Binda i Maria Concetta Morrone objašnjavaju u dva članka u godišnjem pregledu Vision Science, mnogo toga znamo zbog čega se to ne događa - i još mnogo toga što treba naučiti.
Kratki film izrade sakade, prikazan u usporenom filmu. (Put za vikend putem Giphyja) Počevši s osnovama: Jedino čemu se možemo nadati su one koje šalju ili odbijaju svjetlost prema našim očima, pri čemu bi moglo završiti udaranje po mrežnici, sloj živčanog tkiva koji prekriva dvije trećine unutarnje očne jabučice., Tamo se složena slika onoga što gledamo prvo pretvara u aktivnost pojedinih fotoreceptorskih stanica osjetljivih na svjetlost. Taj se obrazac tada prenosi na različite neurone mrežnice koji specifično reagiraju na određene boje, oblike, orijentacije, pokrete ili kontraste. Signali koje proizvode šalju se u mozak preko optičkog živca, gdje se interpretiraju i spajaju zajedno u napredovanju specijaliziranih područja vidnog korteksa.
Ipak za prenošenje svih informacija koje dopiru do naše mrežnice u rezoluciji na koju smo navikli potreban bi bio optički živac s otprilike promjerom debla slona. Budući da bi to bilo prilično nespretno, samo jedno sićušno područje mrežnice - koje se naziva fovea - pruža takvu vrstu rezolucije. Dakle, kako bismo svim zanimljivim osobinama našeg okoliša dodijelili trenutak u središnjem svjetlu, mi se puno pomičemo - u strelicama koje znanstvenici nazivaju sakade. (Francuski za "kretene", riječ je skovala 1879. godine, francuski oftalmolog Émile Javal.) Sakade su vođene onim na što mi obratimo pozornost iako ih često blaženski nismo svjesni.
Ova ilustracija koja postavlja osnovnu strukturu oka pokazuje gdje se nalazi fovea - gdje su slike nastale u visokoj rezoluciji. Trzaji očiju poznati kao sakade omogućuju različitim dijelovima prizora da dođu u vidik fovee. (Cancer Research UK / Wikimedia Commons / Knovable Magazine) Postoji nekoliko razloga zbog kojih ovi pokreti ne transformišu naš pogled na svijet u zamagljivanje pokreta. Jedan je da nas najistaknutije stvari u našem vidnom polju mogu učiniti slijepima za druge podražaje koji su kratkovidni i onesviješteni: Objekti koji su vidljivi kada se naše oči ne kreću vjerojatno će stvoriti živopisniji dojam od zamagljivanja u između. Znanstvenici ovaj fenomen nazivaju vizualnim maskiranjem, a smatra se da je vrlo čest u stvarnim situacijama u kojima se mnogo toga događa istovremeno.
Ako su znanstvenici postavili eksperimente na način koji izbjegava ovu vizualnu masku, otkriva da naš mozak može uočiti manje uočljive stvari. To se može postići, objašnjava Morrone, pokazujući ljudima ništa osim vrlo slabog i kratkotrajnog vizualnog podražaja na inače praznoj pozadini. U tim se uvjetima mogu dogoditi iznenađujuće stvari. Kada istraživači stvaraju pokret vrlo sličan onome koji bismo trebali normalno opažati kada pravimo sakade, brzim kretanjem ogledala pred očima ljudi, ljudi prijavljuju viđenje pokreta - a to često smatra uznemirujućim. Budući da ne primjećujemo svoju stalnu sakade, to sugerira da mozak posebno potiskuje signale koji dopiru do naše mrežnice dok je u tijeku sakkadički pokret oka. I doista, eksperimenti su pokazali da ako se nešto pojavi tijekom sakade, možda ćemo ga u potpunosti propustiti.
Ali suzbijanje ne objašnjava na odgovarajući način zašto je slika u oku našeg uma tako stabilna. Ako bismo okolicu gledali iz jednog ugla, a onda ništa ne vidjeli, a onda je odjednom vidjeli iz drugog kuta, to bi i dalje bilo uznemirujuće. Umjesto toga, kao što su pokazali Wurtz i drugi, događa se vrsta prepravki čak i prije nego što pomaknemo oči. U eksperimentima s makakama koje su osposobljene za izradu predvidljivih sakade, moždane stanice koje primaju signale s jednog određenog mjesta u mrežnici prebacile su se od reagiranja na trenutno prisutne stvari na stvari koje će se pojaviti tek nakon sakade. I to se dogodilo prije nego što su majmuni pomaknuli pogled. Na ovaj način, misli Wurtz, trenutnu sliku postepeno zamjenjuje buduća.
Pa kako ove stanice mozga unaprijed znaju da je na putu sakkada? Znanstvenici su dugi niz godina teoretizirali kako će to zahtijevati da dobiju dodatni signal iz područja mozga koji daje naredbu za kretanje očiju. I pokazali su da se takvi signali događaju, stižući do područja mozga koja su uključena u koordinaciju onoga što vidimo i gdje ćemo dalje gledati. Wurtz i drugi vjeruju da ovakav signal potiče moždane stanice da počnu reagirati na stvari koje će njihov dio mrežnice vidjeti tek nakon sakade.
Georgesa Seurata, zajedno s drugim umjetnicima svoga vremena, zanimali su postupci ljudske vizualne percepcije. (Wikimedia Commons / Public domain / Gif by Knovable) Sve to vrlo vjerojatno djeluje gotovo potpuno na isti način kao i kod majmuna. Ali ako pitate ljude što vide neposredno prije sakade, kao što su to učinili Morrone i Binda, oni ne prijavljuju postupnu zamjenu jedne slike drugom prije nego što im se pogled pomeri. Umjesto toga, sve što se pokaže tijekom razdoblja od 100 milisekundi, neposredno prije nego što sakkada postane vidljiva tek nakon završetka sakade. Rezultat tog kašnjenja je da se podražaji koji se pojavljuju u različito vrijeme u tom kratkom razdoblju prije nastanka sakade mogu uočiti u isto vrijeme - 50 milisekundi nakon što prestane.
A ako su ti podražaji dovoljno slični, mogu se shvatiti kao spojeni u jednu stvar, čak i kad su se pokazali u nešto različito vrijeme ili na mjestima prije pokreta oka. Binda i Morrone ovaj vremenski prozor nazivaju prije razdoblja zbrke. Stvari koje vidimo mogu po našem viđenju doslovno spojiti - stopiti zajedno - i onda, konvencionalno, zbrkati - pogrešno jedno za drugo - u našim mislima.
U stvarnom životu ta fuzija sličnih elemenata kroz prostor i vrijeme tijekom sakade može zapravo pomoći u sprečavanju konfuzije, jer nam kontinuitet pomaže da shvatimo da su stvari koje smo vidjeli prije i poslije skadade iste, čak i ako su se preselile ili svjetlost se pomaknula. Iako se mehanizam može činiti neskladnim, Binda i Morrone vjeruju da ta neispravnost obično djeluje u našu korist.
Slična vrsta poželjne nepreciznosti mogla bi biti ono što nam omogućava da u prvom redu uživamo u Seuratovoj slici. Umjesto možda točnije percepcije šarenih kolekcija različitih točkica, pojavljuje se prekrasno nedjeljno poslijepodne. Šeširi prema tome - ili, kako bi Francuzi rekli: "Chapeau!"
Knovable Magazine je neovisna novinarska nastojanja časopisa Annual Review . 
