Наши органы чувств постоянно получают огромное количество информации, а наш мозг непрерывно перебирает эту бурю сенсорных стимулов — будь то оценка картины, прослушивание предупреждающего крика, перемещение по комнате или формирование глиняного горшка. Это наиболее очевидно по нашему зрению. Только очень небольшая область нашего поля зрения действительно воспринимается четко и в фокусе. В результате быстрые движения глазных мышц — движения, известные как саккады — периодически направляют угол обзора в любые точки, которые кажутся интересными.
Мозг складывает эти точки вместе и выстраивает непрерывный образ. Саккады происходят 3-5 раз в секунду — намного быстрее, чем бьется наше сердце. Например, когда мы смотрим на лицо, наш взгляд быстро перемещается по глазам, носу, рту, подбородку и лбу, чтобы получить части, из которых в нашем сознании собирается все лицо.Однако бывают случаи, когда мы сосредотачиваемся на одной точке, например, при заправке нити в иглу.
Для этого требуется колоссальная фокусировка глаз на «ушке» иглы. Но даже во время интенсивной концентрации на такой маленькой точке в пространстве, мозг по-прежнему осознает периферию, поэтому мы можем реагировать на все, что происходит в нашем более широком поле зрения. Исследователи Тюбингена во главе с доктором Зиадом Хафедом (CIN) проанализировали данные, собранные в сотрудничестве с командой профессора доктора Питера Тьера (HIH), чтобы раскрыть, как функционирует это периферическое осознавание: вместо того, чтобы полностью исключить все движения глаз, сосредоточившись на игла, мозг вместо этого использует крошечные, почти незаметные движения глаз — всего лишь доли градуса.
Хафед и его команда обнаружили, что эти крошечные движения глаз играют важную роль в «выделении» сенсорной информации на нашей периферии — при этом мы даже не подозреваем о них.Эти очень маленькие движения глаз называются микросаккадами. В отличие от обычных саккад, которые позволяют нам смотреть на новый объект или его часть в нашем поле зрения, микросаккады приводят только к тому, что на первый взгляд кажется незначительной корректировкой. Однако в своем исследовании доктор Хафед и его команда смогли обнаружить увеличение нейронной активности непосредственно перед возникновением каждой микросаккады — свидетельство повышенного внимания и выделения визуальной сцены.
Микросаккады следуют узнаваемому быстрому ритму, колеблющемуся несколько раз в секунду. Даже точки, удаленные от фокуса глаза, «подсвечиваются», когда микросаккады увеличивают внимание.
Этот механизм позволяет нашему мозгу «следить», даже когда наши глаза заняты, следить за окружающей средой, предупреждать об опасности и, таким образом, позволяет нашему активному восприятию быстро перефокусироваться на все, что может случиться.Результаты Хафеда и его команды потенциально открывают двери для будущих инженерных приложений.
Например, если бы компьютерные интерфейсы отслеживали микросаккады пользователей компьютеров с помощью камер, компьютеры могли бы предсказать, когда мозг пользователей может быть более или менее чувствителен к новым стимулам. Таким образом, такие «умные» пользовательские интерфейсы могут оптимизировать с точностью до миллисекунды, когда и где предоставлять визуальную обратную связь своим пользователям, чтобы максимизировать эффективность работы.