Le illusioni ottiche non sono colpa del nostro cervello

Le illusioni ottiche non sono colpa del nostro cervello, contrariamente a quanto si pensava, bensì sono determinate da alcuni limiti nel funzionamento dei nostri occhi e dei neuroni visivi, piuttosto che da processi psicologici più complessi.

Una nuova ricerca ha permesso infatti a un team di studiosi di esaminare le illusioni in cui l’ambiente circostante a un oggetto influenza il modo in cui ne vediamo il colore o il disegno. Scienziati e filosofi hanno a lungo discusso se queste illusioni siano causate dall’elaborazione neurale nell’occhio e nei centri visivi di basso livello del cervello, o se coinvolgano processi mentali di livello superiore, come il contesto e la conoscenza precedente.

Ebbene, nel suo nuovo studio il dottor Jolyon Troscianko, dell’Università di Exeter, è riuscito a sviluppare un modello che suggerisce semplici limiti alle risposte neurali – e non processi psicologici più profondi – per spiegare queste illusioni.

“I nostri occhi inviano messaggi al cervello facendo sì che i neuroni si attivino più velocemente o più lentamente“, ha detto il dottor Troscianko, del Centre for Ecology and Conservation del Penryn Campus di Exeter, in Cornovaglia. “Tuttavia, c’è un limite alla velocità con cui possono attivarsi, e le ricerche precedenti non hanno considerato come questo limite possa influenzare il modo in cui vediamo i colori“.

Più nel dettaglio, il modello combina questa “larghezza di banda limitata” con le informazioni sul modo in cui gli esseri umani percepiscono i modelli a diverse scale, insieme all’ipotesi che la nostra visione funzioni meglio quando osserviamo scene naturali.

Il modello è stato sviluppato dai ricercatori delle Università di Exeter e del Sussex per prevedere il modo in cui gli animali vedono i colori, ma è risultato anche in grado di prevedere correttamente molte illusioni visive viste dagli esseri umani. “Questo getta nel dimenticatoio molte ipotesi su come funzionano le illusioni visive“, ha dichiarato il dottor Troscianko.

Secondo il dottor Troscianko, le scoperte fanno luce anche sulla popolarità dei televisori ad alta definizione. “I moderni televisori ad alta gamma dinamica creano regioni bianche luminose che sono oltre 10.000 volte più luminose del loro nero più scuro, avvicinandosi ai livelli di contrasto delle scene naturali“, ha aggiunto il dottor Troscianko. “Come i nostri occhi e il nostro cervello riescano a gestire questo contrasto è un rompicapo, perché i test dimostrano che i contrasti più alti che gli esseri umani riescono a vedere su una singola scala spaziale sono circa 200:1. Ancora più confuso è il fatto che i neuroni che collegano gli occhi al cervello possono gestire solo contrasti di circa 10:1“.

“Il nostro modello mostra come i neuroni con una larghezza di banda di contrasto così limitata possano combinare i loro segnali per permetterci di vedere questi enormi contrasti, ma l’informazione viene ‘compressa’, dando luogo a illusioni visive. Per esempio, alcuni neuroni sono sensibili a differenze minime nei livelli di grigio su scale medie, ma sono facilmente sopraffatti da contrasti elevati. Nel frattempo, i neuroni che codificano per i contrasti su scale più o meno grandi sono molto meno sensibili, ma possono lavorare su una gamma molto più ampia di contrasti, dando profonde differenze tra bianco e nero – prosegue lo studioso – In definitiva, questo dimostra come un sistema con una larghezza di banda e una sensibilità neurale fortemente limitate possa percepire contrasti superiori a 10.000:1″.