Als je je hoofd in de richting van deze ringen beweegt, lijken de cirkels met de klok mee te draaien. Trek je hoofd terug en de beweging draait om. Voor deze zogenoemde Pinna-Brelstaff-illusie is onlangs een verklaring gevonden: een vertraging in de communicatie tussen de verschillende hersengebieden die visuele informatie verwerken.
‘Het is een beetje als wanneer je op een lawaaiig feestje iemand probeert te verstaan‘, zegt Ian Max Andolina van de Chinese Academy of Sciences in Shanghai. ‘De fysieke beweging is te vergelijken met de achtergrondruis en de illusie is de stem in het lawaai die je eruit moet zien te pikken. Het duurt net wat langer om dat voor elkaar te krijgen.’
Andolina en zijn collega’s leerden twee makaken om aan te geven of ze een (echte) draaiende beweging zagen. Vervolgens lieten ze hun de Pinna-Brelstaff-illusie zien. De makaken bleken de illusoire beweging op een vergelijkbare manier waar te nemen als negen menselijke waarnemers.
Vertraging
De onderzoekers kozen makaken voor dit experiment omdat hun visuele systeem erg lijkt op dat van mensen. De makaken kregen voor dit experiment elektroden in hun hersenen geïmplanteerd, zodat de onderzoekers precies konden zien hoe ze de optische illusie verwerkten.
De onderzoekers ontdekten dat er een vertraging van 15 milliseconden zit tussen de activiteit van de neuronen die een globale beweging waarnemen – in het geval van de illusie dat de hele verzameling van lijnen beweegt – en de neuronen die lokale beweging waarnemen, die er in dit geval niet is.
Kortere route
In ons brein vindt waarschijnlijk dezelfde vertraging plaats. Dat lijkt misschien een foutje, zegt Andolina, maar het is juist efficiënt. Als we iets zien, probeert ons brein snel te raden wat het is. In de meeste gevallen raadt ons brein het goed aangezien de fysieke regels van onze omgeving vaak consistent zijn. In dit geval neemt je brein een kortere route en vervangt schijnbare beweging door daadwerkelijke beweging.
‘Als je je hoofd heen en weer beweegt, heeft de manier waarop deze elementen over je netvlies glijden twee bewegingsrichtingen: expansie naar buiten, maar ook de draaiing die veroorzaakt wordt doordat de rand schuin is’, zeg Paul Azzopardi van de universiteit van Oxford. ‘Dit is anders dan wanneer iets óf alleen draait óf alleen uitdijt, dus het ligt voor de hand dat het ook wat meer werk kost om uit te zoeken wat de beweging je vertelt.’
Het onderzoek is verschenen in Journal of Neuroscience.