Почему мозг нас обманывает

Мы можем не верить чужим словам, но если удается что-то увидеть, потрогать или попробовать на вкус, сомнения отпадают. Ведь только ощущения через органы чувств связывают нас с реальностью, поэтому мы им доверяем. Но они нас обманывают каждый день.

Наша повседневная жизнь полна иллюзий. Всем известно, что черная одежда стройнит, а светлая делает толще, хотя фигура при этом не меняется. Эта иллюзия была обнаружена¹ еще в XIX веке физиком Германом Гельмгольцем и получила название «иллюзия освещения» (irradiation illusion).

Согласно ей, белый квадрат на темном фоне кажется больше, чем темный – того же размера – на белом.

И ученые только недавно разобрались², в чем тут дело. В зрительной системе есть два главных типа нейронов: включающие (ON neurons), чувствительные к светлым вещам, и выключающие (OFF neurons) – чувствительные к темным. Выключающие нейроны реагируют линейно: чем больше контраст между темным и светлым, тем больше они возбуждаются. А вот включающие ведут себя не так предсказуемо: при том же уровне контраста они реагируют сильнее, выделяя светлые предметы на темном фоне.

Эта особенность помогала выживать нашим далеким предкам, визуально увеличивая объекты при плохом освещении. Например, ночью к вам подкрадывается хищник, включающие нейроны активируются и делают его светлую шкуру заметнее. В то же время днем, когда темные объекты и так хорошо видны, нет нужды как-то выделять их, поэтому выключающие нейроны ведут себя как положено: передают реальные размеры.

Есть еще одна полезная визуальная иллюзия, которую можно использовать в обычной жизни, – иллюзия Дельбефа³. Так, внутренние круги на рис. 2 одинаковые, но за счет внешних кругов левый кажется меньше правого. Расстояние между первым и вторым кругом заставляет глаз ошибаться в оценке размеров внутреннего элемента.

Эта иллюзия может быть полезна, например, если вы сидите на диете. Люди часто переоценивают количество пищи, необходимой для насыщения. На маленьких тарелках, в соответствии с иллюзией Дельбефа, то же количество еды смотрится солиднее. В итоге человек накладывает меньше и не объедается. И это реально работает⁴.

Можно подумать, что иллюзии зрения – полезная штука. Некоторые да, но не все. Например, эффект Трокслера. Попробуйте сконцентрироваться на черном крестике на рис. 3, и через некоторое время размытые пятна пропадут.

Эта иллюзия объясняется⁵ строением глаза. У человека капилляры сетчатки располагаются перед ее рецепторами и затеняют их. Глаз человека все время перемещается, поэтому единственные неподвижные объекты – это его структуры, те самые капилляры. Чтобы обеспечить целостное восприятие картинки, без затененных областей, мозг включает механизм компенсации: если взгляд фиксируется на одной точке, неподвижные участки изображения «вырезаются» – вы просто перестаете их видеть.

Это работает только с небольшими объектами, ведь капилляры по умолчанию маленькие и располагаются только на периферии зрения – в центре глаза их нет. Но в жизни это может сыграть злую шутку. Например, если вы сконцентрировались на каком-то небольшом объекте в машине, то можете не заметить фары другого автомобиля – они просто «пропадут».

Обманывает нас и восприятие формы – способность, которая просто необходима для ориентации в окружающем пространстве и взаимодействия с объектами. Чтобы понять, какой формы предмет – выпуклый он или вогнутый, – наш мозг использует набор внешних признаков. В частности, анализирует, какой участок объекта освещен, а какой находится в тени. Если мы видим, откуда исходит свет, проблем нет: мозг точно и быстро определяет форму предмета. Но вот если источник света скрыт, наш главный процессор может дать сбой.

На этом принципе построена иллюзия с шарами и лунками. На рис. 4 вы видите два плоских круга, однако за счет градиента они выглядят объемными. Притом левый круг кажется шариком, а правый – лункой. Левый круг светлее сверху, поэтому мозг автоматически трактует затемнение внизу как тень и признает объект выпуклым. То же самое с «лункой». Верхний край как будто отбрасывает тень, поэтому мозг делает вывод: это вогнутый предмет.

При этом мы понятия не имеем, где находится источник освещения на этой картинке, и даже не задумываемся об этом. Мозг автоматически считает, что свет падает сверху, ведь именно так светит солнце.

Недавно ученые обнаружили еще одну интересную особенность. Распознавая плоские изображения как трехмерные, мы видим источник света не четко сверху, а с небольшим сдвигом влево. В этом можно убедиться, посмотрев на рис. 5.

В каждом ряду один из кругов отличается от других, но в верхнем заметить аутсайдера гораздо проще, чем в нижнем. За счет осветления левого верхнего края непохожий кружок из верхнего ряда прямо-таки бросается в глаза. В нижнем же ряду непохожий кружок освещен с левого бока, поэтому найти его гораздо сложнее.

Ученые до сих пор точно не знают, почему наш мозг распознает свет именно слева. Один эксперимент показал, что эта особенность связана с ведущей рукой человека, а значит, и с доминирующим полушарием мозга. В другом исследовании эту особенность связали с привычкой писать и читать слева направо. Ученые проверили, как воспринимают подобные иллюзии англичане и евреи. Среди англичан, пишущих слева направо, гораздо чаще встречалось левостороннее смещение (когда свет падает слева), тогда как у носителей иврита, в котором читают и пишут справа налево, такое смещение было выражено гораздо меньше.

Иногда мы слышим совсем не то, что нам говорят. Наше зрение и слух работают в паре, и, если визуальная информация противоречит звуковой, мозг отдает предпочтение той, что получает через глаза.

Есть одна интересная иллюзия, которую невозможно преодолеть, даже если вы знаете, в чем дело. Это эффект Мак-Гурка⁶ – феномен восприятия, который доказывает взаимосвязь между слухом и зрением. Зрителям показывают видео, где мужчина произносит один и тот же звук «ба», его губы двигаются правильно – именно так, чтобы произнести «ба». А затем картинка меняется так, как будто мужчина произносит «фа», и люди действительно начинают слышать этот звук. При этом сам он не меняется.

Это работает не только с отдельными звуками, но и со словами⁷. Такие иллюзии могут привести к ссорам и недопониманиям, а то и к более страшным последствиям. Например, если перепутать предложения He’s got a boot («У него ботинок») и He’s gonna shoot(«Он будет стрелять»).

Более того, мы можем слышать слова даже там, где их нет. Одно из доказательств этого – иллюзия фантомных слов. Это искажение впервые было обнаружено Дианой Дойч, профессором психологии из Калифорнийского университета. Она сделала несколько стереозаписей – аудиотреков, в которых информация передается по двум независимым каналам. В каждом из этих треков бесконечно повторяются два слова или слога. Они воспроизводятся в одно и то же время: первый слева, второй справа, затем наоборот – первый справа, второй слева.

Прежде чем дойти до ушей воспринимающего, звук из двух колонок смешивается в воздухе и обеспечивает богатую палитру, из которой можно построить разные слова и фразы. Именно поэтому этот эффект хорошо работает только с колонками – наушники не дают такого разнообразия.

В первые секунды человек слышит именно то, что записано – постоянно повторяющуюся мешанину звуков без всякого смысла. Но поскольку наш мозг терпеть не может хаос и неизвестность, спустя некоторое время странные звуки превращаются в речь. Люди слышат отдельные слова и целые фразы, притом не обязательно одинаковые. Прослушивая одну и ту же запись, можно выделить более 10 разных слов. Часто людям кажется, что слова произносятся с каким-то незнакомым акцентом или смешиваются с музыкальными звуками, исходят из пространства между колонками или по очереди звучат то из одной, то из другой.

Если английский – второй язык слушателя, скорее всего, он распознает в записи слова родного наречия. Студенты Дойч слышали слова на испанском, китайском, корейском, японском, французском, немецком, русском и других языках.

Более того, слова часто соотносятся с тем, что действительно волнует воспринимающего. Например, люди на диете часто слышали фазы вроде: I’m hungry («я голоден»), diet coke («диетическая кола») или feel fat («чувствую себя жирным»), а студентам в напряженный период экзаменов казалось, что в записи звучит I’m tired («я устал»), no brain («не соображаю») или no time («нет времени»). Были некоторые различия и в восприятии мужчин и женщин. Студентки, например, часто слышали love («любовь»), а студенты – слова с сексуальным подтекстом.

Можно подумать, что звуковые иллюзии ограничиваются только восприятием речи, но это не так. Они затрагивают и другие важные функции вроде восприятия окружающего пространства.

Одно из таких искажений – эффект надвигающегося звука⁸. Во все века, когда возрастала громкость, это означало только одно – источник звука приближается. И стремление выжить толкало человека к тому, чтобы убежать или спрятаться. Сейчас это может означать еще и то, что кто-то балуется регулятором громкости. Хотя источник не двигается.

Исследования доказывают, что наши вкусовые ощущения тоже не самый надежный источник информации. Так, ценителям вина дали⁹ попробовать один и тот же напиток. В первом случае это было обычное белое вино, и люди указали характерные для него оттенки вкуса. Затем в тот же напиток добавили красный пищевой краситель и снова дали участникам эксперимента. На этот раз ценители почувствовали оттенки, характерные для красного вина, хотя напиток был тот же.

На вкус еды может влиять даже цвет посуды. Исследование продемонстрировало¹⁰, что когда горячий шоколад подавали в кремовой или оранжевой чашке, он казался участникам более сладким и ароматным, чем в белой или красной посуде.

Это работает с любыми напитками. Желтые банки усиливают вкус лимона, синяя газировка лучше утоляет жажду, чем красная, а розовая – кажется более сладкой.

Если так легко обмануть вкусовые ощущения, можно предположить, что тактильному восприятию тоже нельзя доверять. И это действительно так.

Ненадежность тактильных ощущений доказывает знаменитый эксперимент с резиновой рукой. Человек кладет руки на стол, потом одну убирает за ширму, а вторую оставляет на виду. Вместо убранной руки на стол перед ним кладут резиновую конечность. Затем исследователь одновременно гладит кисточками резиновую руку и настоящую, спрятанную за ширмой. Через какое-то время человек начинает чувствовать, что резиновая конечность – это его рука. И когда исследователь бьет по ней молотком, сильно пугается.

Что особенно интересно, во время этого опыта мозг перестает считать спрятанную руку своей. Ученые измерили¹¹ температуру конечностей во время эксперимента, и оказалось, что рука за ширмой была холоднее, тогда как видимая осталась теплой. Визуальная картинка обманывает мозг, и он замедляет обработку информации, поступающей от настоящей руки. Это доказывает, что ощущение тела тесно связано со зрением и мышлением.

Несовершенно и наше восприятие веса. Темные объекты кажутся нам более тяжелыми, чем светлые. Ученые проверили¹² этот эффект. Выяснилось, что при одинаковом весе и форме темный предмет кажется на 6,2 % тяжелее, чем светлый. Учитывайте это, когда будете выбирать гантели.

Несмотря на все иллюзии и искажения, мы слишком привыкли доверять своим органам чувств, чтобы позволить себе сомневаться в них. И это правильно, ведь других источников информации у нас нет и не будет. Просто помните, что иногда даже непосредственный опыт восприятия может оказаться ошибочным.