Obrázek nahoře „Nedělní odpoledne na ostrově La Grande Jatte“ namaloval v roce 1884 francouzský umělec Georges Seurat. Černé linie, které ji křižují, nejsou dílem batolete, který způsobuje zmatek s trvalým markerem, ale prací neurovědce Roberta Wurtze z National Eye Institute ve Spojených státech. Před deseti lety požádal kolegu, aby se podíval na obraz, zatímco měl na sobě kontaktní čočku, jako je mašle, která zaznamenávala pohyby očí kolegy. Ty pak byly přeloženy do graffiti, které zde vidíte.
Milovníci umění se mohou krčit, ale je pravděpodobné, že Seurat by tímto rozšířením své práce zaujal. Hnutí Seurat zahájilo tento obraz - neimpresionismus - čerpal inspiraci z vědecké studie o tom, jak naše vize funguje. Mimořádně vlivný byl průkopnický výzkum německého lékaře Hermana von Helmholtze, německého lékaře, fyzika a filozofa a autora klíčové knihy z roku 1867, Příručka fyziologické optiky, o způsobu, jakým vnímáme hloubku, barvu a pohyb.
Jednou z otázek, které obsadily Helmholtze a možná i Seurata, je to, proč nevnímáme neustálé pohyby očí, které děláme, když snímáme okolí (nebo jejich malované zobrazení). Zvažte, že výše uvedené čáry byly nakresleny během pouhých tří minut. Kdybychom viděli všechny tyto pohyby, když jsme je dělali, náš pohled na svět by byl rozostřením neustálého pohybu. Jak Wurtz a jeho italští kolegové Paola Binda a Maria Concetta Morrone vysvětlují ve dvou článcích v Ročním přehledu vize vědy, je toho hodně víme o tom, proč k tomu nedojde - a ještě se ještě musíme učit.
Krátký film oka vytvářející saccades, zobrazený ve zpomaleném filmu. (Víkendová cesta přes Giphy) Počínaje základy: Jediné, co můžeme kdy doufat, jsou ty, které vysílají nebo odrážejí světlo směrem k našim očím, kde by to nakonec mohlo zasáhnout sítnici, vrstvu nervové tkáně, která zakrývá zadní třetiny vnitřního oka . Tam je složitý obraz toho, na co se díváme, nejprve převeden do aktivity jednotlivých fotocitlivých buněk citlivých na světlo. Tento vzorec je pak přenášen na řadu neuronů v sítnici, které specificky reagují na určité barvy, tvary, orientace, pohyby nebo kontrasty. Signály, které produkují, jsou posílány do mozku přes zrakový nerv, kde jsou interpretovány a dány dohromady v progresi specializovaných oblastí ve vizuální kůře.
Přenos všech informací, které se dostanou na naši sítnici, v rozlišení, na které jsme zvyklí, by však vyžadoval optický nerv s přibližně průměrem slona. Vzhledem k tomu, že by to bylo poněkud těžkopádné, poskytuje tento druh rozlišení pouze jedna malá oblast sítnice - zvaná fovea. Abychom udělili všem zajímavým rysům našeho prostředí jejich moment ve foveal reflektoru, pohybujeme očima kolem - hodně - v šipkách, které vědci nazývají saccades. (Francouzsky pro „škubky“, slovo bylo vytvořeno v roce 1879 francouzským oftalmologem Émile Javalem.) Saccades se řídí tím, čemu věnujeme pozornost, i když o nich často blaženě nevíme.
Tento obrázek, který stanoví základní strukturu oka, ukazuje, kde se nachází fovea - kde jsou obrázky vykresleny ve vysokém rozlišení -. Oční trháci známí jako saccades umožňují různým částem scény vstoupit do zorného pole fovea. (Cancer Research UK / Wikimedia Commons / Známý časopis) Existuje řada důvodů, proč tyto pohyby nemění náš pohled na svět v rozmazání pohybu. Jedním je to, že nejvýraznější věci v našem zorném poli nás mohou učinit slepými vůči jiným podnětům, které jsou prchavé a slabé: Objekty, které jsou v jasném dohledu, když se naše oči nepohybují, budou pravděpodobně působit živěji než rozostření mezi. Vědci označují tento jev za vizuální maskování a v situacích skutečného života, kdy se toho hodně děje současně, se považuje za velmi běžný.
Pokud vědci nastaví experimenty způsobem, který se vyhne tomuto vizuálnímu maskování, odhalí to, že naše mozky mohou vnímat méně znatelné věci. To lze provést, vysvětluje Morrone tím, že ukazuje lidem nic jiného než velmi slabé a krátkodobé vizuální podněty na jinak prázdném pozadí. Za těchto podmínek se mohou stát překvapivé věci. Když vědci vytvoří pohyb velmi podobný tomu, co bychom měli normálně vnímat, když vytváříme sakádu, rychlým pohybem zrcadla kolem očí lidí hlásí, že vidí pohyb - a často to považují za spíše znepokojující. Protože si nevšimneme našich neustálých sackád, naznačuje to, že mozek specificky potlačuje signály, které se dostanou na naši sítnici, zatímco probíhá proces sakadického pohybu očí. Experimenty skutečně ukázaly, že pokud se něco objeví během saccade, můžeme to úplně postrádat.
Potlačení však dostatečně nevysvětluje, proč je obraz v oku naší mysli tak stabilní. Kdybychom viděli naše okolí z jednoho úhlu, pak nic neviděli, a pak to najednou z jiného úhlu, bylo by to znepokojivé. Místo toho, jak ukázali Wurtz a další, dochází k určitému přemapování ještě předtím, než pohneme očima. Při pokusech s makaky, které byly vyškoleny k výrobě předvídatelných sackád, se mozkové buňky, které přijímají signály z jednoho konkrétního místa v sítnici, přepnuly z reakce na věci, které jsou v současné době v zorném poli, na věci, které se objeví až po sakádě. A to se stalo předtím, než opice pohnuli očima. Takto si Wurtz myslí, že současný obraz je postupně nahrazen budoucím.
Jak tedy tyto mozkové buňky předem vědí, že saccade je na cestě? Vědci mnoho let teoretizovali, že by to vyžadovalo, aby dostali další signál z oblasti mozku, který dává příkaz pohybu očí. Ukázali, že k takovým signálům dochází a přicházejí do oblastí mozku zapojených do koordinace toho, co vidíme a kde se podíváme dále. Wurtz a další se domnívají, že tento druh signálu vtahuje mozkové buňky, aby začaly reagovat na věci, které jejich část sítnice uvidí až po saccade.
Georges Seurat se spolu s dalšími umělci své doby zajímal o fungování lidského vizuálního vnímání. (Wikimedia Commons / Public Domain / Gif by Knowable) To vše s největší pravděpodobností bude fungovat téměř stejně stejným způsobem jako u opic. Ale pokud se zeptáte lidí, co vidí těsně před saccade, jak to udělali Morrone a Binda, nenahlásí postupné nahrazení jednoho obrazu jiným, než se jejich oči pohnou. Místo toho se vše, co jsou zobrazeny během 100 milisekund těsně před saccade, stane viditelným až po skončení saccade. Výsledkem tohoto zpoždění je to, že podněty, které se objevují v různých časech v tom krátkém období před saccade, mohou být všechny vnímány současně - 50 milisekund po jeho ukončení.
A pokud jsou tyto podněty dostatečně podobné, mohou být vnímány jako sloučené do jedné věci, i když byly ukázány v poněkud odlišných časech nebo místech před pohyby očí. Binda a Morrone nazývají toto časové okno těsně před saccade období zmatení. Věci, které vidíme, mohou být v našich myslích doslova zmateny - sloučeny dohromady - a pak více konvenčně zmateny - navzájem se mýlit.
Ve skutečnosti by tato fúze podobných prvků napříč prostorem a časem během sackád mohla skutečně pomoci zabránit zmatkům, protože kontinuita nám pomáhá pochopit, že věci, které jsme viděli před a po saccade, jsou stejné, i když se pohnuly nebo pokud světlo se změnilo. Takže i když se tento mechanismus může zdát nedbalý, Binda a Morrone věří, že tato nedbalost obvykle funguje k naší výhodě.
Podobným druhem žádoucí nepřesnosti může být to, co nám umožňuje užívat si Seuratův obraz v první řadě. Místo snadnějšího přesného vnímání barevných sbírek různých teček se objevuje krásné nedělní odpoledne. Klobouk od toho - nebo, jak řekli Francouzi: „Chapeau!“
Známý časopis je nezávislé novinářské úsilí od společnosti Annual Reviews. 
