Πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται το τρισδιάστατο περιβάλλον μας

Την τελευταία δεκαετία, έχουμε δει πολλές τάσεις στο 3D να έρχονται και να παρέρχονται. Οι τεχνολογικοί γίγαντες, για παράδειγμα, παρουσίασαν τις τηλεοράσεις 3D το 2010, αλλά ποτέ δεν έγιναν παγκοσμίως αποδεκτές. Ομοίως, τα κινηματογραφικά στούντιο άρχισαν να κυκλοφορούν περισσότερες ταινίες 3D μετά την επιτυχία του Avatar το 2009, αλλά ακόμη και η δημοτικότητά τους μειώθηκε.

Δεδομένου ότι ζούμε σε έναν τρισδιάστατο κόσμο, ήταν λογικό για τις εταιρείες να προσφέρουν στους πελάτες μια πιο ρεαλιστική και καθηλωτική εμπειρία θέασης. Αλλά, γνωρίζατε ότι όλα όσα βλέπουμε καταγράφονται πρώτα στους αμφιβληστροειδείς μας σε 2D;

Εμπειρία τρισδιάστατων εικόνων

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Οχάιοδιεξήγαγαν πρόσφατα μια μελέτη για να διερευνήσουν πώς ο εγκέφαλος αναπαριστά τρισδιάστατες πληροφορίες. Με άλλα λόγια, προσδιόρισαν πώς διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου αναπαριστούν την τοποθεσία ενός αντικειμένου σε βάθος σε σύγκριση με τη δισδιάστατη τοποθεσία του.

Στο πείραμα, οι συμμετέχοντες παρακολούθησαν απλές εικόνες με τρισδιάστατα γυαλιά ενώ βρίσκονταν σε έναν λειτουργικό μαγνητικό τομογράφο (fMRI). Τους ζητήθηκε να εστιάσουν σε μια κουκκίδα στη μέση της οθόνης.

Καθώς παρακολουθούσαν την κουκκίδα, αντικείμενα θα εμφανίζονταν σε διαφορετικές περιφερειακές θέσεις: αριστερά, δεξιά, πάνω ή κάτω από την κουκκίδα (οριζόντιες και κάθετες διαστάσεις). Επιπλέον, κάθε αντικείμενο θα φαινόταν επίσης να βρίσκεται σε διαφορετικό βάθος σε σχέση με την κουκκίδα: πίσω ή μπροστά (το οποίο ήταν ορατό στους συμμετέχοντες).

Η fMRI ήταν χρήσιμη για να δείξει τι συνέβαινε στον εγκέφαλο των συμμετεχόντων ενώ εξέταζαν τρισδιάστατες εικόνες. Επιπλέον, οι επιστήμονες μπόρεσαν να συγκρίνουν πώς διέφεραν τα πρότυπα δραστηριότητας στον οπτικό φλοιό όταν οι συμμετέχοντες έβλεπαν αντικείμενα σε διαφορετικές τοποθεσίες.

Επεξεργασία της εικόνας σε βάθος

Τα ευρήματα έδειξαν ότι καθώς η εικόνα εισέρχεται για πρώτη φορά στον οπτικό μας φλοιό, ο εγκέφαλος κωδικοποιεί ως επί το πλείστον τη δισδιάστατη τοποθεσία. Καθώς η επεξεργασία συνεχίζεται, ωστόσο, η έμφαση μετατοπίζεται στην αποκωδικοποίηση και των πληροφοριών βάθους. Η Julie Golomb, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε ότι είναι σαν οι αναπαραστάσεις να διογκώνονται σταδιακά από επίπεδες σε τρισδιάστατες.

Τα αποτελέσματα εξέπληξαν την Golomb και την ομάδα της, επειδή πολλοί άνθρωποι υποθέτουν ότι οι πληροφορίες βάθους βρίσκονται στις πρώιμες οπτικές περιοχές σε αντίθεση με τις μεταγενέστερες περιοχές του οπτικού φλοιού. Επιπλέον, παρόλο που μπορεί να υπάρχουν μεμονωμένοι νευρώνες που έχουν κάποιες πληροφορίες βάθους, δεν φαίνεται να είναι οργανωμένοι σε κάποιο μοτίβο ή χάρτη για την αντίληψη του τρισδιάστατου χώρου.

Η μελέτη αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς την κατανόηση του πώς αντιλαμβανόμαστε το πλούσιο, τρισδιάστατο περιβάλλον μας. Οι επιστήμονες έχουν ήδη ανακαλύψει ότι η παρακολούθηση και το παιχνίδι παιχνιδιών σε 3D μπορεί να διεγείρει τον εγκέφαλό σας καλύτερα από τις δισδιάστατες εκδόσεις. Ίσως αυτό οφείλεται στο ότι ο εγκέφαλος χρειάζεται να επεξεργαστεί περαιτέρω και να αποκωδικοποιήσει σε βάθος τα ερεθίσματα που σας παρουσιάζονται.

Διέγερση του εγκεφάλου με 3D

Ερευνητές από το Goldsmiths του Πανεπιστημίου του Λονδίνου διαπίστωσαν ότι η παρακολούθηση 3D προκάλεσε κατά μέσο όρο αύξηση 23% στην γνωστική επεξεργασία και 11% στους χρόνους αντίδρασης. Οι βελτιώσεις στη λειτουργία του εγκεφάλου μετρήθηκαν αφού τα άτομα που συμμετείχαν στο τεστ τελείωσαν την παρακολούθηση 3D, όχι ενώ την παρακολουθούσαν.

Αυτά τα αποτελέσματα έρχονται σε έντονη αντίθεση με εκείνα στο 2D, όπου υπήρξε μόνο αύξηση 11% στην γνωστική επεξεργασία και αύξηση 2% στους χρόνους αντίδρασης. Έτσι, ενώ τα οφέλη του 3D εξακολουθούν να διερευνώνται, και οι δύο μελέτες υποδηλώνουν ότι η παρακολούθηση ή το παιχνίδι ενός παιχνιδιού σε 3D θα μπορούσε να προσθέσει επιπλέον αξία στον εγκέφαλό σας.