上の画像「グランジャッテ島の日曜日の午後」は、1884年にフランス人アーティスト、ジョルジュスーラによって描かれました。 それを交差する黒い線は、永久的なマーカーで大混乱をもたらす幼児の仕事ではなく、米国の国立眼科研究所の神経科学者ロバート・ウルツの仕事です。 10年前、彼は同僚に、同僚の目の動きを記録したコンタクトレンズのような仕掛けを着用して絵を見るように依頼しました。 これらは、ここで見る落書きに翻訳されました。
芸術愛好家はしつこいかもしれませんが、スーラは彼の作品のこの増強に興味をそそられたでしょう。 スーラトがこの絵画で始まった運動—新印象派—は、私たちのビジョンがどのように機能するかについての科学的研究からインスピレーションを得ました。 特に影響を与えたのは、ドイツの医師、物理学者、哲学者であり、1867年に出版された生理学的光学ハンドブックの著者であるヘルマン・フォン・ヘルムホルツの先駆的な研究でした。
ヘルムホルツ、そして恐らくはスーラトを占めていた質問の1つは、周囲（またはそれらのペイントされた表現）をスキャンしているときに私たちが行う絶え間ない眼球運動を知覚しない理由です。 上記の線はわずか3分で描かれたことを考慮してください。 そうした動きをすべて見た場合、私たちの世界観は一定の動きのぼやけになります。 Wurtzと彼のイタリアの同僚Paola BindaとMaria Concetta Morrone は、Vision ScienceのAnnual Reviewの 2つの記事で説明しているように、なぜそうならないのか、まだまだ学ぶべきことはたくさんあります。
スローモーションで示された、眼球運動のサッカードの短編映画。 （Giphy経由の週末の道） 基本から始める：私たちが見ることを望むことができる唯一のものは、眼に向かって光を送ったり反射したりするものであり、網膜に到達する可能性があります。網膜は、内側の眼球の3分の2を覆う神経組織の層です。 。 そこでは、私たちが見ているものの複雑な画像が、最初に個々の感光性光受容細胞の活動に変換されます。 このパターンは、特定の色、形状、方向、動き、またはコントラストに特異的に反応する網膜のさまざまなニューロンに伝達されます。 それらが生成する信号は、視神経を介して脳に送られ、そこで解釈され、視覚野の特定の領域の進行に戻されます。
しかし、私たちが使用している解像度で網膜に到達するすべての情報を送信するには、ほぼ象の体幹の直径の視神経が必要です。 それはかなり扱いにくいので、網膜のたった1つの領域（中心窩と呼ばれる）のみがこの種の解像度を提供します。 そのため、私たちの環境のすべての興味深い機能に中心的なスポットライトの瞬間を与えるために、科学者がサッカードと呼んでいるダーツで目をたくさん動かします。 （「ジャーク」のフランス語。1879年にフランスの眼科医エミールジャワルによって造語されました。）サッケードは、幸福にも気づかないことが多いにもかかわらず、私たちが注目しているものによって導かれます。
目の基本構造を示すこの図は、画像が高解像度でレンダリングされる中心窩の位置を示しています。 サッカードとして知られている目の動きは、シーンのさまざまな部分が中心窩の視線に入ることを可能にします。 （Cancer Research UK /ウィキメディアコモンズ/ Knowable Magazine） これらの動きが世界観をモーションブラーに変換しない理由はいくつかあります。 1つは、視野内の最も明確なものが、つかの間のかすかな他の刺激に対して私たちを盲目にする可能性があるということです。私たちの目が動かないときにはっきりと見えるオブジェクトは、ぼかしよりも鮮明な印象を与える可能性がありますの間に。 科学者はこの現象を視覚的マスキングと呼び、多くのことが同時に起こっている現実の状況では非常に一般的であると考えられています。
科学者がこの視覚的マスキングを回避する方法で実験を設定した場合、脳はあまり目立たないものを知覚できることが明らかになります。 Morroneは、そうでなければ空の背景に非常にかすかな、短命の視覚刺激だけを人々に見せることにより、これを行うことができると説明しています。 これらの条件下では、驚くべきことが起こるかもしれません。 研究者がサッカードを作るときに通常知覚するはずの動きと非常によく似た動きを作成すると、人々の目の前で鏡をすばやく動かすことで、それらの人々は動きを見ると報告します。 一定のサッカードに気付かないため、これは、サッカードの眼球運動が進行している間、脳が網膜に到達する信号を特に抑制することを示唆しています。 実際、サッケード中に何かが出現すると、完全に見逃す可能性があることが実験により示されています。
しかし、抑圧では、心の画像が非常に安定している理由を適切に説明できません。 周囲をある角度から見ると、何も見えず、突然別の角度から見ると、それでも不安になります。 代わりに、Wurtzや他の人が示したように、目を動かす前でも一種の再マッピングが発生します。 予測可能なサッカードを作るように訓練されたマカクの実験では、網膜の特定のスポットから信号を受信する脳細胞は、現在表示されているものからサッカード後にのみ現れるものへの応答から切り替わりました。 そして、それは猿が目を動かす前に起こりました。 このようにして、現在の画像は徐々に将来の画像に置き換えられます。
では、これらの脳細胞は、サッカードが進行中であることを事前にどのように知っていますか？ 科学者は長年にわたり、これには眼球運動の命令を与える脳領域からの追加の信号を受信する必要があると理論化しました。 そして、彼らはそのような信号が実際に発生し、私たちが見ているものと次に見る場所の調整に関与する脳の領域に到着することを示しました。 Wurtzらは、この種の信号が脳細胞を少しずつ動かして、網膜の一部がサッカードの後でしか見えないものに反応し始めると考えています。
ジョルジュ・スーラは、彼の時代の他の芸術家とともに、人間の視覚の働きに興味がありました。 （ウィキメディアコモンズ/パブリックドメイン/既知のGif） これはすべて、サルの場合とほとんど同じように人間でも機能する可能性が非常に高いです。 しかし、モッローネとビンダが行ったように、サッカードの直前に何を見るかを人々に尋ねた場合、彼らは目が動く前にある画像から次の画像に徐々に置き換わることを報告しません。 代わりに、サッカードが終了した後にのみサッカードが表示される直前の100ミリ秒の期間に表示されます。 この遅延の結果、サッカードが終了する50ミリ秒後に、サッカードがすべて同時に知覚される前に、その短い期間内の異なる時間に現れる刺激が生じます。
また、これらの刺激が十分に類似している場合、眼球運動の前にわずかに異なる時間または場所で示された場合でも、それらは1つのものに融合していると知覚されることがあります。 BindaとMorroneは、サッカードの直前のこの時間枠を混乱期間と呼んでいます。 私たちが見るものは、文字通り、私たちのビジョンによって混同され、一緒に融合され、それから私たちの心の中でより慣習的に混同されます。
実際の生活では、サッカード中の空間と時間の類似要素のこの融合は、実際に混乱を防ぐのに役立つかもしれません。なぜなら、連続性によって、サッカードの前後で見たものが、たとえ動いていても、光がシフトしました。 そのため、このメカニズムはだらしなく見えるかもしれませんが、BindaとMorroneは、このだらしないことが通常私たちにとって有利であると信じています。
同様の種類の望ましい不正確さは、そもそもスーラの絵画を楽しむことを可能にするものかもしれません。 明確なドットのカラフルなコレクションのおそらくより正確な認識の代わりに、美しい日曜日の午後が現れます。 または、フランス人が言うように、「シャポー！」
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