Beau Lotto: Synvillor talar om hur vi ser

Jag ska börja med en lek. För att vinna den här leken behöver du bara se verkligheten framför dig som den är. Okej? Vi har två paneler här, med färgade prickar. En av prickarna är densamma i båda panelerna. Okej? Och du ska tala om för mig vilken det är

Vi minskar urvalet till den grå, den gröna och den orangefärgade. Räck upp händerna - vi börjar med den enklaste - upp med händerna, hur många tror att det är den grå? Verkligen? Okej. Hur många tror att det är den gröna? Och hur många tror att det är orange? Ganska jämnt.

Låt oss ta reda på verkligheten. Här är den orangefärgade (skratt) Här är den gröna. Och här är den grå. (skratt) Så alla ni som såg det, är realister. Okej? (skratt)

Det är rätt häpnadsväckande, eller hur? Nästan allt levande har utvecklat förmågan att känna av ljus på ett eller annat sätt För oss är färgseende något av det enklaste som hjärnan gör. Men även på den mest fundamentala nivån betyder sammanhanget allt. Det jag vill tala om är inte att sammanhanget betyder allt, utan varför sammanhanget betyder allt. För svaret på den frågan talar inte bara om varför vi ser det vi ser, utan vilka vi är som individer, och vilka vi är som samhälle.

Men först måste vi ställa en annan fråga, nämligen: "Vad är färg till för?" Istället för att tala om det, ska jag visa er. Det ni ser här är en djungelscen. Ni ser ytorna utifrån mängden ljus som de reflekterar. Så, kan någon av er se rovdjuret som är på väg att hoppa på er? Har du inte sett det än så är du död. Okej? (skratt) Kan någon se det? Någon? Nej? Nu tittar vi på ytan utifrån kvaliteten på det ljus den reflekterar. Och nu ser ni det.

Så, färg låter oss se likheter och skillnader mellan ytor, utifrån det fulla ljusspektrum som de reflekterar. Men det ni just gjort är, på många sätt, matematiskt omöjligt. Varför? För att, som Barkley säger, vi har ingen direktkontakt med vår fysiska värld förutom genom våra sinnen. Ljuset som faller på våra ögon bestäms av många saker i världen - inte bara sakers färg utan också färgen som lyser upp dem och färgen på utrymmet mellan oss och dem. Varierar man en av dessa parametrar så förändras också färgen på det ljus som når ögat.

Detta är ett enormt problem eftersom det betyder att en och samma bild kan ha oändligt många möjliga källor i verkligheten. Låt mig visa vad jag menar. Detta är ögats botten. Detta är två projektioner från den yttre världen. De är identiska på alla vis. Identiska i form, storlek, spektralt innehåll. Såvitt ögat vet så är de desamma. Ändå kommer de från helt olika källor. Den till höger kommer från en gul yta, i skugga, vänd åt vänster, sedd genom ett rosa filter. Den till vänster kommer från en orange yta, under direktljus, vänd åt höger, sedd genom ett slags blått filter. Helt olika betydelser, men ger exakt samma information till näthinnan. Och det är bara näthinnans information som vi får.

Så hur i hela världen ser vi? Om du ska minnas något från de närmsta 18 minuterna, minns detta: ljuset som faller på ditt öga, sensorisk information, är helt meningslös. Eftersom den kan betyda i stort sett vad som helst. Det som gäller för sensorisk information, gäller för information i allmänhet. Det finns ingen inneboende mening i information, det är vad vi gör med informationen som betyder något.

Så hur ser vi? Vi ser genom att vi lär oss se. Hjärnan har utvecklat mekanismer för att hitta mönster, hitta relationer i information och associera de relationerna med en mening, en signifikans, genom att interagera med världen. Vi är väl medvetna om detta i form av kognitiva attribut, som t.ex. språk. Jag ska ge er några bokstavsföljder och jag vill att ni läser dem för mig, om ni kan.

Publiken: "Can you read this?" "You are not reading this" "What are you reading?"

Vad är det du läser? Hälften av bokstäverna fattas ju. Eller hur? Det finns ingen faktisk anledning att sätta ett "H" mellan "W" och "A". Men du sätter dit ett. Varför? För att statistiken från dina erfarenheter säger att det brukar vara användbart. Så du gör det igen. Men du sätter ingen bokstav efter första "T". Varför? För att det inte har varit användbart förut. Så du gör inte om det.

Låt mig visa hur snabbt hjärnan kan omdefiniera vad som är normalt, även när det gäller det enklaste hjärnan gör, ser färg. Kan jag få ljuset dämpat här uppe. Notera att ökenbilderna är likadana. Den ena är bara en spegling av den andra. Okej? Titta nu på pricken mellan grönt och rött. Okej? Stirra på pricken. Titta ingen annanstans. Vi ska titta på den ungefär 30 sekunder, vilket är rätt mördande i ett 18-minuterssnack. (skratt)

Men jag vill verkligen att ni ska lära er. Jag ska berätta - titta ingen annanstans - jag ska berätta vad som händer i era huvuden. Hjärnan lär sig. Den lär sig att dess högra synfält är belyst med rött, och det vänstrat synfältet belyst med grönt. Det är vad den lär sig. Okej? När jag säger till, titta på pricken mellan ökenbilderna. Varför inte göra det nu? (skratt) Kan jag få mer ljus här igen?

Jag antar, från era reaktioner, att det inte ser likadant ut längre. Eller hur? (applåd) Varför? För att hjärnan fortfarande ser samma information som om den högra var belyst med rött och den vänstra belyst med grönt. Det är det nya normala.

Så vad betyder detta för sammanhanget? Det betyder att jag kan ta de här identiska kvadraterna och placera dem i ljusa och mörka omgivningar. Den med mörk omgivning ser ljusare ut än den med ljus omgivning. Det signifikanta är inte bara ljus eller mörk omgivning, utan vad ljus eller mörk omgivning har betytt för din tolkning förut.

Jag ska visa vad jag menar.Här har vi exakt samma synvilla. Vi har två identiska rutor, till vänster en i en mörk omgivning, en i en ljus omgivning. Samma sak på höger sida. Det jag ska göra nu är att granska dessa scener. Jag ska inte ändra på något i dem, mer än deras betydelse. Och se vad som händer med er uppfattning av dem.

Notera att till vänster ser rutorna nästan helt motsatta ut: en väldigt vit och en väldigt mörk. Okej? Medan det på höger sida ser ut som att rutorna är nästan likadana. Trots att den ena är i mörk omgivning och den andra i ljus. Varför? För att om rutan i skugga faktiskt var i skugga, och reflekterade lika mycket ljus till ögat som rutan utanför skuggan, skulle den behöva vara mer reflexiv - fysikens lagar. Så du ser det på det viset.

På höger sida är informationen förenlig med att båda rutorna är under samma ljus. Om de är under samma ljus och reflekterar samma mängd ljus till ögat, måste de vara lika reflexiva. Så du ser det på det viset. Vilket innebär att vi kan samla all denna information och skapa oerhört kraftiga synvillor.

Det här är en jag gjorde för några år sedan. Notera en mörkbrun ruta högst upp, och en klart orange ruta på sidan. Det är din perceptuella verklighet. Den fysiska verkligheten är att rutorna är likadana.

Här ser du fyra grå rutor till vänster, sju grå rutor till höger. Jag ska inte ändra något på rutorna, men jag ska avslöja resten av bilden. Och se vad som händer med din uppfattning av den. De fyra blå rutorna till vänster är grå. De sju gula rutorna till höger är också grå. De är likadana. Okej? Tror du mig inte? Vi tittar på det igen.

Det som gäller för färger gäller även för komplexa uppfattningar av rörelser. Här har vi - Här har vi - vi vänder på den här - en diamant. Det jag ska göra är att hålla den här och snurra på den. Ni ser förmodligen att den snurrar åt det här hållet. Fortsätt titta på den. Flytta blicken lite, blinka, stäng ena ögat. Plötsligt kommer den börja snurra åt andra hållet. Eller hur? Räck upp handen om du såg det. Fortsätt blinka. Varje gång du blinkar kommer den att byta håll. Okej? Så om jag frågar åt vilket håll den snurrar? Hur vet du? Din hjärna vet inte. För båda hållen är lika sannolika. Beroende på var hjärnan tittar, byter den mellan de två sannolikheterna.

Är vi de enda som ser synvillor? Svaret på den frågan är nej. Även den vackra humlan, med bara en miljon hjärnceller, vilket är 250 gånger färre celler än du har i en näthinna, ser synvillor och gör de mest komplicerade saker som inte ens våra mest sofistikerade datorer kan göra. Så i mitt labb arbetar vi såklart med humlor. För vi kan helt och fullt kan kontrollera deras upplevelser, och se hur det förändrar hjärnans arkitektur. Vi gör detta i vad vi kallar Bee Matrix.

Här har vi bikupan. Ni ser drottningen, den stora humlan i mitten. Det där är hennes döttrar, äggen. De går fram och tillbaka mellan den här kupan och arenan, via det här röret. Ni ser en av humlorna komma ut här. Ser ni att hon har ett litet nummer på sig? Där kommer en till ut. Hon har ett annat nummer på sig. De föds inte på det viset. Okej? Vi tar ut dem, lägger dem i kylen och så somnar de. Sedan kan vi superlimma fast små nummer på dem. (skratt)

I detta experiment belönas de ifall de går till de blå blommorna. De landar på blomman. De sticker in tungan, som kallas snabel, och de dricker sockervatten. Hon dricker ett glas vatten som är ungefär så stort för dig och mig, hon gör det ungefär tre gånger och flyger sedan iväg. Ibland lär de sig att inte gå till den blå, utan att gå dit de andra humlorna går. De härmar varandra. De kan räkna till fem. De kan känna igen ansikten. Här kommer hon nedför stegen. Hon kommer in i kupan, hittar en tom honungscell, kräks, och där har vi honungen. (skratt)

Kom ihåg - (skratt) - det är meningen att hon ska till de blå blommorna. Men vad gör humlorna i det övre högra hörnet? Det ser ut som att de går till gröna blommor. Gör de fel? Svaret på frågan är nej. Det är i själva verket blå blommor. Men blå blommor under grönt ljus. Så de använder förhållanden mellan färger för att lösa gåtan. Vilket är precis vad vi gör.

Så synvillor används ofta, särskilt inom konsten, som en nutida konstnär sa, "för att visa våra sinnens bräcklighet". Det är bara trams. Sinnena är inte bräckliga. Om de vore, skulle vi inte vara här. Färger säger oss istället något helt annat, att hjärnan inte utvecklades till att se världen som den är. Vi kan inte. Istället utvecklades hjärnan till att se världen som det varit användbart att göra förut. Vårt sätt att se är att ständigt omdefiniera normalitet.

Så hur kan vi ta denna otroliga förmåga till plasticitet hos hjärnan och få människor att uppleva världen annorlunda? Ett av sätten vi använder i mitt labb är att översätta ljus till ljud så att folk kan höra sin visuella värld. De kan navigera i världen med hjälp av öronen.

Här är David, till höger. Han håller i en kamera. Till vänster ser man vad hans kamera ser. Ni ser en linje, en svag linje som korsar bilden. Linjen är uppdelad i 32 kvadrater. I vadje kvadrat beräknas medelfärgen. Sedan översätts det helt enkelt till ljud. Nu ska han vända sig om, stänga ögonen, och hitta en tallrik på marken, med ögonen stängda.

Han hittar den. Otroligt. Eller hur? Så vi kan inte bara skapa en protes för synskadade, utan också undersöka hur människor bokstavligt talat blir kloka på världen. Men vi kan göra något mer. Vi kan skapa musik med färg. I arbete med barn, fick barnen skapa bilder, och tänka på hur bilderna man ser skulle låta om vi kunde lyssna på dem. Sedan översatte vi bilderna. Detta är en av dem. Det här är en sexåring som komponerar ett musikstycke för en orkester med 32 instrument. Och så här låter det. En sexåring alltså. Okej?

Så, vad betyder allt detta? Detta antyder att ingen är en utomstående observatör av världen. Okej? Vi definieras inte av våra centrala egenskaper, av delarna som skapar oss. Vi definieras av vår omgivning och interaktion med omgivningen - av vår miljö. Och den miljön är ovillkorligen relativ, historisk och empirisk. Jag vill avsluta med det jag har här borta. För det jag försökt göra är egentligen att hylla osäkerhet. Jag tror att enbart genom osäkerhet når man förståelse.

Så ifall några av er fortfarande känner er lite för säkra, skulle jag vilja göra detta. Kan vi dämpa ljuset. Det vi har här - kan alla se 25 lila ytor till vänster, och 25 gulaktiga ytor till höger? Det jag ska göra: Jag ska sätta de mittersta nio ytorna här under gul belysning genom att helt enkelt sätta ett gult filter bakom dem. Sådär. Ni ser att det förändrar ljuset som kommer genom här. Okej? För nu går ljuset genom ett gulaktigt filter och sedan ett lilaaktigt filter. Jag ska göra det motsatta till vänster. Jag sätter de mittersta nio under lila ljus.

Några av er lägger märke till att ljuset som kommer genom de mittersta nio till höger, eller vänster, är exakt samma som ljuset som kommer genom de mittersta nio till höger. Är vi överens? Ja? Okej. Så de är fysiskt desamma. Vi tar bort skärmarna. Kom ihåg, ni vet att de mittersta nio är exakt lika. Ser de likadana ut? Nej. Så frågan är, "Är det där en synvilla?" Jag lämnar er med det. Tack så mycket. (applåd)