Koe uusi yle.fi

Tutkimus: Ihmisaivot tunnistavat kuvan lähes sadasosasekunnissa – apinat samalla viivalla

Ihminen pystyy tekemään välähdyksenomaisista näköhavainnoista tunnistuksia paljon aiemmin tunnettua nopeammassa ajassa.

Ulkomaat
Nainen on tatuoittanut silmät pohkeisiinsa.
Daniel Karmann / EPA

Yhdysvaltalaistutkimuksen mukaan ihmisaivot pystyvät tunnistamaan silmillä tehdyn näköhavainnon paljon aiemmin luultua lyhyemmässä ajassa. Massachusetts Institute of Technologyn (MIT:n) tutkimuksessa raja-arvoksi mitattiin 13 millisekuntia, toisin sanoen 1,3 sadasosasekuntia tai 0,013 sekuntia.

Aiemmissa tutkimuksissa vastaavaksi ajaksi oli arvioitu 100 millisekuntia eli 0,1 sekuntia. MIT:n tutkimuksen mukaan aivot pystyisivätkin tekemään näköhavainnon tunnistuksen jo monta kertaa tätä nopeammin.

Attention, Perception, & Psychophysicsissä julkaistussa MIT:n tutkimuksessa ihmisille näytettiin 6–12 perättäisen kuvan sarjaa, jossa kukin yksittäinen kuva viipyi 13–80 millisekunnin ajan. Tämän jälkeen testattiin, mitä niistä jäi heidän mieleensä.

Koeryhmään kuuluneet eivät olleet aiemmin nähneet tutkimuksessa näytettyjä kuvia, jotka saattoivat esittää esimerkiksi arkisia tilanteita, kuten eväsretkeä tai hymyilevää pariskuntaa.

Keskittymistä vaadittiin

Kuvien esilläoloaikaa vähennettiin tutkimuksessa siihen pisteeseen asti, kunnes koehenkilöt eivät enää pystyneet kuin käytännössä arvaamaan, mitä heidän näkökentässään oli välähtänyt. Täksi raja-arvoksi mitattiin 13 millisekuntia, mikä olisi siis vain murto-osa aiempien tutkimusten muodostamista oletuksista.

Tutkimushanketta vetänyt professori Mary Potter kuitenkin myöntää, että tutkimukseen osallistuneet saattoivat harjaantua nopeassa havainnoinnissa, kun kuvien esilläoloaikaa vähennettiin asteittain 80 millisekunnista alaspäin. Näin siitä huolimatta, että kuvien esittämä sisältö tuli heille aina uutena.

Koehenkilöt saivat myös palautetta pärjäämisestään jokaisen katsomiskierroksen jälkeen. Kiivaimmillaan he havainnoivat uusia kuvia yli 20 kertaa niin nopeasti kuin näköhavainnot tavanomaisessa tilanteessa välittävät tietoa.

Kuvataajuudeksi (frames per second) muutettuna 13 millisekunnin tunnistusnopeus vastaisi noin 75:tä kuvaa sekunnissa. Vertailun vuoksi mainittakoon myös, että esimerkiksi yleisurheilun pikamatkoilla alle sadan millisekunnin, siis alle 0,1 sekunnin reaktioaika tulkitaan vilppilähdöksi.

Ihminen on apinoiden kanssa samalla viivalla

MIT:n tutkimustulokset ovat likipitäen yhtenevät vuonna 2001 tehdyn Parman ja St. Andrewsin yliopistojen eläintutkimuksen kanssa. Tuolloin tutkittiin makakiapinoiden aivojen kykyä rekisteröidä tietynlaisia hetkittäisiä kuvia. Makakien havaintonopeudeksi mitattiin nopeimmillaan 14 millisekuntia.

MIT:n tutkimus antaa viitteitä siitä, että vaikka kuvat välähtivät näkyvissä vain 13 millisekuntia, niin ihmisen aivot käsittelevät tietoa tätä pidempään.

Kyky tunnistaa kuvia silmänräpäyksessä saattaa auttaa aivoja, kun ne päättävät, mihin katse kohdistetaan seuraavaksi. Tätä niin kutsuttua fiksaatioliikehdintää silmät tekevät normaalisti noin kolme kertaa sekunnissa. Päätöksen tekeminen siitä, mihin silmät tarkentavat katseen seuraavaksi, kestää 100–140 millisekuntia, joten tutkimuksessa selvitetty erittäin nopea havainnointi tapahtuu vielä selvästi tätä nopeammin.

Seuraavaksi tutkijat selvittävät, miten aivot kykenevät säilyttämään lyhytkestoisia näköhavaintoja. He haluavat myös tutkia, mitkä osat aivoista ovat aktiivisia, kun ihminen tekee pikahavainnointia.