في السنوات الأخيرة، بدأ يتشكل تصور للرؤية باعتبارها عملية ردود فعل دورية تحدث في دائرة مغلقة: تقوم العيون بمسح العالم، ويتلقى الدماغ المعلومات المرئية - وفي الوقت نفسه يوجه حركاته وفقًا لهذه المعلومات. تقدم دراسة جديدة أجراها علماء معهد وايزمان للعلوم تعزيزًا كبيرًا لهذا النهج
"أنا كاميرا ضاقت، فقط تدرك، تسجل، دون تفكير" (وداع من برلين، كريستوفر إيشروود. ترجمة: شاؤول ليفين)
لا يهم إذا كنا نركز على الشاشة، أو نعجب بالمنظر أو مجرد التحديق في الفضاء، فإن أعيننا ليست أقل شأنا للحظة. حتى عندما لا نكون على دراية بحركاتها، فإنها تقوم بمسح البيئة باستمرار بحركات مجهرية وبالتالي تمكن من عملية الرؤية. في الماضي، كان من الشائع الاعتقاد بأن الرؤية، كما هو الحال في التصوير الفوتوغرافي، هي أيضًا عملية ذات اتجاه واحد: حيث تدرك عدسة العين الاختلافات في شدة الضوء، وتنقل هذه المعلومات إلى شبكية العين، ومن هناك تمر إلى الدماغ. . ولكن في السنوات الأخيرة، بدأ يتشكل تصور للرؤية باعتبارها عملية ردود فعل دورية تحدث في دائرة مغلقة: فالعيون تمسح العالم، ويتلقى الدماغ المعلومات البصرية - وفي الوقت نفسه يوجه حركاته وفقًا لهذه المعلومات. . م يقدم علماء معهد وايزمان للعلوم دفعة كبيرة لهذا النهج.
البحث الذي أجري في مختبر البروفيسور د. ايهود احشير من قسم البيولوجيا العصبية، بقيادة الطالب البحثي ليرون جروفر، يوضح ما يميز نظام الرؤية لدى الإنسان، الذي يعمل بشكل تفاعلي، أي في دائرة مغلقة، والرؤية الحاسوبية التي تعتمد على الكاميرات. وقد يفسر هذا الاختلاف سبب تفوق الرؤية البشرية على الرؤية الآلية، خاصة في ظروف الرؤية الضعيفة، وكيف قد يكون من الممكن في المستقبل سد الفجوة بينهما. علاوة على ذلك، فإن فهم مدى تأثر رؤيتنا بحركات العين ربما يسمح لنا بتطوير طرق للتغلب على مشاكل الرؤية، على سبيل المثال، من خلال تطوير أساليب التدريب التي تأخذ هذه الحركات في الاعتبار.
قام جروبر وآيشر بفحص نوعين رئيسيين من حركات العين: قفزة العين السريعة التي تسمى "saccade" وإجراء المسح الذي يسمى "الانجراف"، والذي يأتي بعد كل saccade، وعادة ما يكون أبطأ بعشر مرات أو أكثر ويستمر في المتوسط بين ثلاث مرات. وأربعة أعشار من الثانية. من المعروف الآن أن saccades تعمل في دائرة مغلقة - حيث يوجهها الدماغ بناءً على المدخلات البصرية. من ناحية أخرى، كان من المعتاد التعامل مع تجوال العين كعملية ذات اتجاه واحد في دائرة مفتوحة: بعد أن يوجه saccade العين إلى بؤرة الاهتمام، فإن التجوال، إذا جاز التعبير، هو نوع من التصوير الفوتوغرافي الذي ليس كذلك. تتأثر بما تراه العين، كالكاميرا التي تسجل "دون تفكير" ما يوضع أمامها.
وصمم علماء المعهد تجارب مصممة لاختبار ما إذا كانت هذه هي الطريقة التي تعمل بها حركات العين بالفعل. طُلب من المشاركين في البحث ملاحظة أشكال هندسية مختلفة معروضة على شاشة كمبيوتر بأحجام مختلفة وتحت ظروف مختلفة: بشكل طبيعي أو من خلال نفق افتراضي يخفي كل التفاصيل باستثناء فتحة صغيرة. وارتدى المشاركون خوذات مزودة بكاميرات سجلت بالضبط ما كانوا ينظرون إليه وتتبعت حركات أعينهم - وخاصة سرعة حركات العين ومساراتها. كانت الفرضية هي أنه إذا قامت العين "بالتصوير" في اتجاه واحد، فلا ينبغي أن تتأثر الهجرات بظروف المشاهدة أو بالتفاصيل المرصودة. على العكس من ذلك، إذا كانت حركات العين جزءًا من عملية تفاعلية مغلقة الحلقة، فمن المتوقع أن تتغير وفقًا للمدخلات المرئية وبمرور الوقت، حيث تتكيف العين مع المهمة.
وأظهرت التجارب، خلافا للرأي السائد، أن حركات العين تعمل بشكل واضح في دائرة مغلقة. على سبيل المثال، تباطأت الهجرات عندما نظرت العيون إلى تفاصيل أكثر تعقيدًا "خلقت" اهتمامًا أكبر بالنسبة لهم - وتغيرت مساراتهم أيضًا: لم يهاجروا في اتجاه واحد، بل تجولوا أكثر حول المنطقة المرصودة. تدريجيًا، وفي غضون بضعة أعشار من الثانية، انخفض متوسط سرعة الهجرة إلى السرعة التي كانت نموذجية بالنسبة للظروف البصرية. تم تحديد التوازن بين سرعة الهجرة ومسارها من خلال ظروف الرؤية وحجم الجسم، على ما يبدو بطريقة قامت بتكييف المعلومات البصرية المكتسبة من خلالها مع المهمة البصرية. يقول جروفر: "لم يكن أي من هذا ليحدث لو أن عمليات الترحيل تمت في اتجاه واحد مثل الكاميرا". "في الواقع، تظهر النتائج أنه ليس فقط الهجرات، ولكن أيضًا الهجرات تعمل في دائرة مغلقة وتستجيب باستمرار لكل ما تراه العين - وهذا يعني بالفعل أن النظام البصري بأكمله يعمل بطريقة ديناميكية وتفاعلية."
يوضح البروفيسور أهيشر أن "الدماغ لا يتلقى المعلومات المرئية بطريقة أحادية فحسب، بل يصبح، بمعنى ما، جزءًا من الواقع المرصود"، ويضيف: "يساهم هذا الاستنتاج بدوره في مناقشة فلسفية: هل الرؤية في خاصة، وحواسنا بشكل عام، عملية مباشرة أو غير مباشرة؟ أعني، هل نشعر بالواقع بطريقة فورية وغير وسيطة، أم أنه مقدر لنا أن نرى العالم دائمًا بشكل غير مباشر من خلال تمثيلات وسيطة؟ وتشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الدماغ يسعى باستمرار إلى الإحساس المباشر وغير المباشر بالعالم الخارجي".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
