تیمی از دانشمندان دانشگاه واندربیلت ناحیه‌ای در مغز را کشف کرده‌اند که مسؤول ساخت اشکال و سطوح توهمی است.

 تیم تحقیقاتی الکساندر میر، استادیار روانشناسی دانشگاه واندربیلت، گروه‌هایی از نورون‌ها را در ناحیه‌ای از visual cortex موسوم به V4 کشف کرده‌اند که چنانچه شخصی در حال تماشای الگویی باشد که چنین توهمی را خلق می‌کند، شلیک می‌کند و زمان تماشای یک الگوی کاملا مشابه که توهم خلق نمی‌کند، آرام می‌نشیند.

این مطالعه نشان می‌دهد طیف متنوعی از گونه‌ها شامل میمون‌ها، گربه‌ها، جغدها، و حتی زنبورهای عسل این توهم را درک می‌کنند.

بنابراین، دانشمندان معتقدند آن‌ها محصولات فرعی شیوه‌هایی هستند که مغز برای شناسایی شکارچیان یا طعمه پنهان‌شده در بوته‌ها تکامل داده و این قابلیت دارای ارزش بقای قابل‌توجهی است.

گرچه دانشمندان بیش از یک قرن پیش خطوط گمراه‌کننده و توهمی را کشف کردند، فقط طی 30 سال گذشته بوده که مطالعه آن‌ را آغاز کرده‌اند.

آن‌ها مکانیسم‌های درونی را که مغز از آن‌ها برای تفسیر ورودی حسی به کار می‌برد، آشکارسازی می‌کنند.

در پستاندارن محرک‌های بصری در پشت مغز و در ناحیه‌ای موسوم به visual cortex پردازش می‌شوند.

تلاش‌ها جهت ترسیم این ناحیه نشان‌ داده‌اند که پنج ناحیه مختلف در پشت مغز تشکیل و از V1 تا V5 برچسب‌گذاری شده‌اند.

visual cortex اولیه (V1) محرک‌های واردشده از چشم را می‌گیرد و آن‌ها را توسط تعدادی از ویژگی‌های اساسی شامل جهت‌دهی، رنگ و تنوع فضایی طبقه‌بندی می‌کنند. این ناحیه همچنین اطلاعات را به دو گذرگاه موسوم به جریان‌های dorsal و ventral تقسیم می‌کند.

از V1، هر دوی جریان‌ها به سمت ناحیه اصلی visual cortex مسیردهی می‌شوند. V2بسیاری از همان کارکردهای V1 را انجام می‌دهد اما پردازش پیچیده بیشتری را به آن‌ها می‌افزاید. این پردازش شامل تشخیص نابرابری‌ها در سیگنال‌های ورودی از دو چشم است که بینایی دو چشمی را تولید می‌کند.

از V2، یک گذرگاه که گاهی "گذرگاه کجا" نامیده می‌شود، به V5 می‌رود و با مکانیابی شی و کشف حرکت مرتبط است. گذرگاه دیگر که گاهی "گذرگاه چه‌ چیزی" نامیده می‌شود، به V4 می‌رود و با نمایش شی و شکل‌دادن شناخت مرتبط است.

مطالعات نشان‌ داده که V4 در هر دو توجه بصری و شناخت شیء دخیل است، بنابراین دانشمندان تصور کردند که شاید در ایجاد با خطوط توهمی نیز نقش دارد.

محققان نخست به دنبال نورون‌هایی در V4 بودند که با مکانیابی‌های مختلف در میمونها مرتبط بودند.

زمانی که این نقشه‌ها کامل شدند، آن‌ها میمون‌ها را تشویق کردند به یک صفحه شامل نمونه‌ای از خطوط توهمی موسوم به مربع Kanizsa نگاه کنند.

این نمونه شامل ارقام Pac-Man با "دهان‌هایی" بود که گوشه‌های یک مربع را شکل می‌دادند.

زمانی که Pac-Men سیاهر‌نگ بر روی یک پس‌زمینه سفید قرار داده می‌شود، مغز مربع روشن و سفیدی را خلق می‌کند که آن‌ها را به هم متصل می‌کند.

هنگامی که میمون‌ها به مربع نگاه می‌کردند، محققان دریافتند که نورون‌هایی که ناحیه‌ای در قسمت وسط Pac-Men را نمایش داده‌اند (ناحیه‌ای که با یک مربع توهمی پوشیده شده بود) شروع به شلیک کردند. با این حال، هنگامی که میمون‌ها همان چهار Pac-Men را با "دهان‌هایشان" به سمت خارج نگاه کردند، (جهتی که توهم را خلق نمی‌کند) این نورون‌های مرکزی خاموش ماندند.

به گفته میر، اساسا مغز مانند یک کارآگاه عمل می‌کند و به سرنخ‌هایی در محیط پاسخ می‌گوید و بهترین حدس‌ها را مبنی بر این که این سرنخ ها چگونه با یکدیگر در بهترین حالت تناسب دارند، می‌سازد. با این حال، در حالت توهم‌ها، مغز به نتیجه‌گیری نادرستی می‌رسد.

جزئیات این مطالعه در مجله of the National Academy of Sciences منتشر شد.