Kapaktaki resim, Fransız ressam Georges Seurat'nın 1884 yılında çizdiği "La Grande Jatte Adasında Bir Pazar Öğleden Sonra" tablosuna ait. Resmin üzerindeki siyah çizgiler ise kalıcı bir kalemle karalama yapan yürümeye  henüz başlamış bir çocuğun işi değil, ABD'deki Ulusal Göz Enstitüsü'nden sinirbilimci Robert Wurtz'un işi. Robert Wurtz, 12 yıl önce bir meslektaşından göz hareketlerini kaydeden kontakt lens benzeri bir alet takarken resme bakmasını istedi. Arkadaşının göz hareketleri işte yukarıda gördüğünüz çizgileri ortaya çıkardı.

Seurat'nın bu resimle başlattığı Neo-Empresyonizm akımı, görüşümüzün nasıl çalıştığına dair bilimsel çalışmalardan ilham aldı. Bu etkilemede, 1867'de ufuk açıcı bir kitap olan Fizyolojik Optik El Kitabı'nın yazarı Alman hekim, fizikçi ve filozof Hermann von Helmholtz'un derinliği, rengi ve hareketi algılama şeklimiz üzerine öncü araştırması özellikle etkiliydi.

Helmholtz'u ve muhtemelen Seurat'yı meşgul eden sorulardan birisi, neden çevremizi tararken yaptığımız sürekli göz hareketlerini (veya bunların boyalı bir temsilini) algılamıyoruz sorusuydu. Yukarıdaki çizgilerin bile yalnızca 3 dakikada oluştuğunu unutmayalım. Eğer tüm bu hareketleri yaptığımız gibi görseydik, dünya görüşümüz sürekli hareketin oluşturacağı bir bulanıklaşma olurdu. Şöyle düşünün, cep telefonunuzun kamerasıyla fotoğraf çekmeye çalıştığınızda kamerayı hareket ettirerek fotoğraf çekerseniz; bulanık ve kayık bir görüntü elde edersiniz. Wurtz ve beraberindeki araştırmacılar, Annual Review of Vision Science'da yayımladıkları iki araştırma ile bu durumun neden gerçekleşmediğini ortaya koyan bildiğimiz ve daha öğreneceğimiz çok şeyin olduğunu ileri sürüyor. 

Temelden başlayalım. Görme olayı, cisimlerden gözümüze gelen veya yansıyan ışık sayesinde gerçekleşir. Bu ışık gözümüzün içinin üçte ikisini kaplayan bir sinir doku olan retina tabakasına çarpar. Burada, baktığımız şeyin karmaşık görüntüsü ilk önce tekil olarak ışığa duyarlı fotoreseptör hücrelerin aktivitesine dönüştürülür. Bu model daha sonra retinadaki belirli renklere, şekillere, oryantasyonlara, hareketlere veya kontrastlara özel olarak yanıt veren çeşitli nöronlara iletilir. Ürettikleri sinyaller, optik sinirler yoluyla beyne gönderilir, burada yorumlanır ve görsel korteksteki özel alanların işlemesiyle bir araya getirilir.

Yine de, retinamıza alıştığımız çözünürlükte ulaşan tüm bilgileri iletmek için kabaca bir filin gövdesiyle aynı çapa sahip bir optik sinir gerekirdi. Bu durum oldukça kullanışsız olacağından, evrim, retinanın fovea adı verilen sadece küçük bir alanıyla bu tür bir çözünürlüğü edinmemizi sağladı. Bu yüzden, çevremizin tüm ilginç özelliklerine foveal bir çözünürlük kazandırmak için, gözlerimizi sürekli hareket ettiriyoruz. Gözlerimizin bu hareketine, 1879 yılında Fransız oftalmolog Emile Javal tarafından Fransızca "serseri-başıboş" anlamına gelen "saccade" adı verildi ve bilim insanları tarafından da sıklıkla kullanılmaya başlandı. Gözümüzün bu hareketleri (saccade), çoğu zaman keyfini sürerken farkında olmasak da, dikkat ettiğimiz şey tarafından yönlendirilir.

Görsel Maskeleme

Bu hareketlerin neden görüşümüzü bulanıklaştırmadığının birkaç nedeni bulunuyor. Bunlardan birisi, görüş alanımızdaki en farklı şeyler, bizi kısacık ve zayıf olan diğer uyaranlara karşı körleştirebilir: Gözlerimiz hareket etmediğinde net görüş aldığımız nesneler, aradaki bulanıklıktan daha canlı bir izlenim bırakabilir. Bilim insanları bu fenomene, görsel maskeleme ismini veriyor ve pek çok şeyin aynı anda gerçekleştiği gerçek yaşam durumlarında çok yaygın olduğu düşünülüyor.

Eğer bilim insanları, bu görsel maskelemeden kaçınacak şekilde deneyler tasarlarsa, beynimizin daha az fark edilen şeyleri algılayabildiğini ortaya çıkarır. Araştırmacılar, insanlara boş bir arka plan önünde çok zayıf ve kısa ömürlü görsel uyaranlardan başka bir şey göstermeyerek bunun yapılabileceğini düşünüyor. Bu koşullar altında oldukça ilginç şeyler ortaya çıkabilir. Araştırmacılar, insanların gözlerinin önünde bir aynayı hızla hareket ettirerek, normalde gözlerimizin yaptığı harekete çok benzer bir hareket yarattıklarında, katılımcılar bu hareketi oldukça rahatsız edici buldular. Gözlerimizin bu sürekli hareketlerini (saccade) fark etmediğimiz için beynin bu sakkadik göz hareketi devam ederken retinamıza ulaşan sinyalleri özellikle bastırdığını gösterir. Dahası deneyler de bu sakkadik göz hareketi sırasında bir şey ortaya çıkarsa onu tamamen gözden kaçırabildiğimizi gösteriyor. 

Kademeli Değişim

Fakat baskılama, zihnimizdeki görüntünün neden bu kadar stabil olduğunu açıklamaya yetmiyor. Çünkü, etrafımızı tek bir açıdan görecek olsaydık ve bu açıdan hiçbir şey görmeseydik ve sonra aniden onu başka bir açıdan görseydik, bu durum yine oldukça rahatsız edici olurdu. Bunun yerine, Wurtz ve beraberindeki ekibin gösterdiği gibi, biz gözlerimizi hareket ettirmeden önce bile bir tür yeniden haritalandırma gerçekleşir. Öngörülen göz hareketleri yapabilme noktasında eğitilmiş makaklarla yapılan deneylerde, retinadaki belirli bir noktadan sinyaller alan beyin hücrelerinin, halihazırda görüntünün içerisinde olan şeylerden gelen uyaranlara tepki vermekten ziyade göz hareketlerinden sonra ortaya çıkan şeylere kaydığı görüldü. Dahası bu durum, maymunlar gözlerini hareket ettirmeden önce gerçekleşti. Bu şekilde Wurtz, mevcut görüntünün, kademeli olarak gelecekteki görüntünün yerini aldığını düşünüyor.

Peki bu beyin hücreleri bir göz hareketinin (saccade) yolda olduğunu önceden nasıl biliyor? Bilim insanları yıllarca bunun için, beyin bölgesinden göz hareketi emri veren ek bir sinyal almalarını gerektireceği teorisini yaptılar. Gördüklerimizi ve daha sonra nereye bakacağımızı koordine etmekle ilgili beyin bölgelerine ulaşan bu tür sinyallerin gerçekleştiğini gösterdiler. Wurtz ve beraberindeki ekip, bu tür bir sinyalin beyin hücrelerini, retinanın bir bölümünün ancak göz hareketinden (saccade) sonra görecekleri şeylere yanıt vermeye başlamaları için harekete geçirdiğini düşünüyor.

Tüm bunlar, maymunlarda olduğu gibi insanlarda da hemen hemen aynı şekilde işliyor. Fakat, insanlara göz hareketinden hemen önce ne gördüklerini sorarsanız, gözleri hareket etmeden önce bir görüntünün kademeli olarak diğeriyle değiştirildiğini bildirmezler. Bunun yerine, göz hareketinin hemen öncesinde 100 milisaniyelik bir süre boyunca gösterilen herhangi bir şey ancak göz hareketi bittikten sonra görünür hale gelir. Bu gecikmenin sonucu, göz hareketinden önceki kısa süre içinde farklı zamanlarda ortaya çıkan uyaranların hepsinin aynı anda --göz hareketi bittikten 50 milisaniye sonra-- algılanabilmesidir.

Ve eğer bu uyaranlar yeterince benzerse, göz hareketlerinden önce biraz farklı zamanlarda veya yerlerde gösterilse bile, tek bir şeye kaynaşmış olarak algılanabilirler. Araştırmacılar bu zaman aralığını, göz hareketinin (saccade) hemen öncesindeki kafa karışıklığı dönemi olarak adlandırıyor. Gördüğümüz şeyler, görüşümüz tarafından kelimenin tam manasıyla karıştırılabilir, kaynaştırılabilir ve ardından zihnimizde daha fazla karışıklık oluşturarak birbiriyle de karıştırılabilir.

Gerçek hayatta, göz hareketleri (saccade) sırasında uzay-zaman boyunca ortaya çıkan benzer unsurların bu füzyonu (kaynaşması) aslında kafa karışıklığını önlemeye yardımcı olabilir, çünkü süreklilik, bir göz sıçramasından önce ve sonra gördüğümüz şeylerin, hareket etseler veya ışık değişse bile aynı olduğunu anlamamıza yardımcı olur. Yani mekanizma özensiz gibi görünse de, araştırmacılar bu "şapşallığın" genellikle bizim yararımıza olduğunu düşünüyor. 

Seurat’nın resminden ilk etapta keyif almamızı sağlayan da benzer türde "arzu edilen bir beklenilmeyen durum" olabilir. Farklı noktalardan oluşan renkli koleksiyonların belki daha doğru algılanması yerine, güzel "bir Pazar öğleden sonrası" ortaya çıkıyor. İşte buna da şapka çıkartılır, ya da Fransızların dediği gibi: "Chapeau!"