восприятие времени

Долгое время учёные пытались сравнивать восприятие времени у разных животных с помощью одного показателя — критической частоты слияния мельканий (КЧСМ). Она показывает, при какой частоте вспышек мерцающий свет начинает казаться непрерывным. Значения этого показателя сильно различаются между видами. У человека порог составляет около 60 герц, у некоторых глубоководных ракообразных — всего несколько герц, а у отдельных насекомых превышает 500 герц. Из-за этого возникла идея, что одни животные воспринимают мир как замедленное видео, а другие — как последовательность редких кадров.

Учёные из Университета Сассекса и Лондонской школы посчитали, что такой подход слишком упрощает картину. КЧСМ отражает чувствительность сетчатки к изменениям освещённости, но почти ничего не говорит о том, как мозг объединяет события, удерживает внимание или обрабатывает информацию. Исследователи показали, что восприятие времени не сводится к работе светочувствительных клеток сетчатки, а формируется целой цепочкой процессов в нервной системе.

Авторы нового исследования предлагают отказаться от идеи единой «скорости восприятия» и рассматривать временной ландшафт как набор из пяти временных окон. Каждое из них отвечает за отдельный этап обработки информации: как мозг объединяет сигналы от органов чувств, как долго пересматривает уже произошедшие события, сколько времени удерживает внимание и каким образом сохраняет информацию.

Например, первое окно связано с синхронизацией сенсорных сигналов. Сигналы от глаз, ушей и других органов чувств поступают в мозг не одновременно, однако обычно мы воспринимаем их как части одного события. Чтобы это стало возможным, мозг объединяет информацию, поступившую в течение короткого промежутка времени. Размер такого окна может различаться у разных видов: например, во время брачного танца павлина самец вибрирует перьями надхвостья примерно 25 раз в секунду. Разные участки узора движутся неодинаково, а зрительная система самки обрабатывает эти изменения с разной скоростью. В результате возникает иллюзия глубины, при которой яркие «глазки» на перьях кажутся вынесенными вперёд и словно зависают перед остальной частью хвоста (Видео 1).

Другое окно отвечает за пересмотр восприятия. Мозг не формирует картину происходящего мгновенно, а собирает информацию в течение короткого времени и лишь затем выносит «вердикт». Поэтому новые данные могут изменить восприятие того, что произошло несколькими долями секунды раньше. Так, в экспериментах со скворцами и белками животным проигрывали голоса их сородичей, в которые вставляли короткие фрагменты белого шума. Если такие вставки были достаточно короткими, животные воспринимали крики как непрерывные и реагировали так, будто помех не было вовсе. Их мозг словно достраивал пропущенный фрагмент задним числом.

Видео 1. Брачный танец павлина и иллющия глубины, вызванная мерцанием. Источник: [1]

Для изучения временных ландшафтов исследователи предложили использовать иллюзии, искажающие восприятие движения, скорости или последовательности событий. Например, в иллюзии «Вращающиеся змеи» неподвижное изображение кажется движущимся (рис. 1), а в другой иллюзии краткая вспышка воспринимается как отстающая от движущегося объекта, хотя на самом деле они появляются одновременно. Разные виды реагируют на такие иллюзии по-разному. Так, люди и макаки воспринимают иллюзию запаздывающей вспышки, однако у обезьян этот эффект выражен значительно слабее.

Авторы считают, что концепция временных ландшафтов поможет не только лучше понять восприятие животных, но и объяснить их поведение в природе. В перспективе такие исследования могут найти практическое применение. Например, понимание того, как птицы воспринимают быстро движущиеся объекты, может помочь уменьшить число столкновений с ветряными турбинами, поездами и другими элементами инфраструктуры.

Рис. 1. Иллюзии движения, например «вращающиеся змеи», помогают учёным изучать, как животные воспринимают время. Источник изображения: Eugenia Nikolova/Shutterstock, [2]