Животные могут воспринимать время иначе, чем люди

Фото из открытых источников

Отмахнешься от мухи — и она исчезнет, не успев долететь до тебя, словно наш самый быстрый ход едва ли зафиксировался на скорости. Мы склонны объяснять подобные моменты простой идеей. Некоторые животные просто живут быстрее, чем мы, и каждую секунду видят больше деталей окружающего мира.

За этой аккуратной картинкой может скрываться нечто более странное. Разрыв между миром мухи и нашим может заключаться вовсе не в скорости, а в том, как каждое существо вплетает необработанные ощущения в разворачивающийся момент.

На протяжении десятилетий учёные, сравнивающие восприятие времени животными, опирались на один показатель: как быстро может мерцать свет, прежде чем вспышки смешаются в устойчивое свечение. Этот порог стал общепринятым критерием для оценки восприятия времени животными.

В новой статье утверждается, что этот метод измерения мерцания охватывает лишь узкий срез визуальной обработки и мало что еще, и что его использование незаметно сбивало с пути развития данной области на протяжении многих лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Trends in Cognitive Sciences.

Ишан Сингхал из Университета Сассекса и его коллеги предлагают более широкую концепцию. Это называют «временным ландшафтом животного» — способом, которым восприятие существа формируется и обновляется по мере того, как меняется мир. Команда Сингхала разбивает временной ландшафт на пять измеримых частей, каждая из которых представляет собой окно, которое можно проверить в лаборатории.

Один из методов отслеживает, как существо объединяет отдельные зрительные и слуховые образы в единый момент. Другой измеряет, как быстро новая информация перезаписывает то, что было получено мгновение назад. Третий параметр описывает, как долго внимание остается сосредоточенным на объекте. Четвертый параметр измеряет, как долго изображение сохраняется в памяти после того, как сам объект исчезает. Последний показатель отслеживает, как долго сохраняется одно восприятие, прежде чем мозг заменит его следующим.

Разные виды демонстрируют совершенно разную продолжительность каждого временного окна. Именно в этом и заключается вся суть. Это говорит о том, что животные видят не просто быстрее или медленнее, а организуют поток впечатлений в действительно разные паттерны.

Одно из окон оживает благодаря остроумному звуковому эксперименту. Исследователи, изображая белок и скворцов, записали крики представителей своего вида, а затем вставили в середину этих криков всплески статического шума. Животные вели себя так, как будто помех не было, отвечая на зов так, будто всё прошло гладко.

Кажется, что их особенности слуха помогают преодолеть эту проблему, подобно тому, как можно уловить слово, даже если его заглушает кашель. Однако это заполнение пробелов срабатывало лишь до определённого момента. 

Если растянуть статический сигнал сверх определенной длины, эффект нарушится.

Этот порог срабатывания наступил гораздо раньше для птиц и белок, чем для людей, что позволяет исследователям точно определить, как долго восприятие остается изменяемым, прежде чем оно закрепится.

Визуальные иллюзии здесь превращаются в одни из самых эффективных инструментов. Покажите людям вспышку рядом с движущимся объектом, и вспышка будет казаться отстающей, хотя оба объекта находятся в одном и том же месте.

Другие животные тоже попадают в эту ловушку, но для них фантомная вспышка появляется в другом месте.

А ещё есть павлин. Когда самец расправляет перья и дрожит ими во время демонстрации, мерцающие глазчатые пятна словно парят перед остальными перьями, словно оторванные от перьев, которые их несут. Это трюк, требующий соблюдения оптимальных условий.

Мыши и люди даже расходятся во мнениях относительно того, воспринимается ли последовательность неподвижных изображений как плавное движение. Там, где раньше не существовало общего языка для описания подобных различий, пересмотр старого метода измерения мерцания показал, насколько легко это единственное число может ввести в заблуждение.

До публикации этой статьи в данной области не существовало организованного способа задавать эти вопросы параллельно. Старый пороговый уровень позволял определить, регистрирует ли жук примерно 500 вспышек в секунду, в то время как человек размывает их до стабильного света после примерно 60. На этом всё и заканчивалось.

Это привело к странной ситуации. Исследователи могли оценивать животных по одной шкале скорости зрения и на этом остановиться. Более глубокие различия, скрытые под поверхностью, не имели названия. Одна лишь скорость никогда не расскажет, как существо построило свой мир.

Временная диаграмма разделяет это одно размытое число на пять более четких. Каждое из них можно исследовать с помощью отдельного эксперимента и сопоставить с данными по различным видам, чтобы составить карту того, как опыт организуется во времени.

Результаты выходят далеко за рамки лабораторных исследований. Знание того, как птицы воспринимают быстрое движение, может изменить места установки ветряных турбин, поскольку вращающиеся кромки лопастей могут размываться до почти полной невидимости для некоторых видов и приводить к смертельным столкновениям.

Та же логика применима везде, где животные и человеческая техника сосуществуют в одном пространстве. Время концентрации внимания или настойчивость существа определяют, от чего оно может увернуться или за чем может преследовать, а у разработчиков редко были подобные данные.

Впервые исследователи получили возможность измерить и сравнить, как разные животные воспринимают время. Ученые теперь могут составить карту мира, в котором живет скворец, за каждую секунду.