Il team utilizza l'IA per studiare i colori osservati quando la trottola bianca e nera viene ruotata

Per 200 anni, i ricercatori hanno cercato di risolvere il mistero del perché le persone vedano colori quando guardano i motivi in ​​bianco e nero di una trottola.

Grazie all'intelligenza artificiale, un team di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Biologia Fondamentale e di altre istituzioni afferma di aver trovato prove concrete per spiegare come funziona questo trucco.

Si dice che potrebbe trattarsi di un meccanismo del cervello che prevede i cambiamenti di colore in base al movimento, creando così un'illusione cromatica.

LA vetta di Benham

Questo fenomeno, scoperto nel 1826, fu in seguito chiamato "colori soggettivi".

Nel 1894, l'inventore britannico Charles Edwin Benham utilizzò un disco rotante con motivi bianchi e neri per dimostrare il fenomeno, noto come trottola di Benham.

Viene presentata come una professione scientifica o come un tipo di illusione ottica esposta in alcuni musei scientifici.

Ma ancora non sappiamo perché compaiono questi colori.

In precedenza, era ampiamente accettata la teoria secondo cui ciò fosse dovuto a condizioni che interessavano la retina, tra cui differenze nella velocità di reazione delle cellule fotosensibili.

Ma resta inspiegabile il motivo per cui i colori possano apparire così diversi da una persona all'altra.

COLORI PREVISTI DALL'IA

Nel campo delle neuroscienze, la visione ampiamente diffusa negli ultimi anni è che il cervello effettui previsioni in ogni momento per rinnovare il proprio sistema di conoscenze e regole.

I ricercatori hanno ipotizzato che i colori soggettivi appaiano come risultato di previsioni fatte dal cervello e hanno pianificato un esperimento di verifica.

Hanno mostrato a 98 partecipanti una trottola Benham e hanno chiesto loro di descrivere la loro reazione all'aspetto dei colori.

Hanno appreso che i colori apparivano in modo diverso e sistematico a seconda della direzione di rotazione del vassoio, della disposizione dei motivi in ​​bianco e nero e delle loro inversioni.

In seguito, il team ha fornito all'IA un gran numero di video di paesaggi naturali e urbani e l'ha addestrata ripetutamente a prevedere l'immagine successiva in una sequenza.

E quando hanno ripreso in video la trottola di Benham, sono rimasti sorpresi nel vedere comparire colori tenui nelle immagini predittive.

I colori non appaiono nelle immagini fisse della vetta.

Quando sono stati ripresi video della vetta in condizioni diverse, come ad esempio con una rotazione in direzione opposta, anche i colori delle immagini predittive sono cambiati, così come il modo in cui apparivano all'occhio umano.

MOVIMENTI E COLORI

Per approfondire il meccanismo, i ricercatori hanno anche fornito all'IA video che mostravano semplicemente un quadrato di colore rosso, verde o blu che si muoveva sullo schermo.

I colori visualizzati nelle immagini predittive erano quelli dello stesso sistema cromatico del quadrato.

I colori soggettivi appaiono quando il cervello formula previsioni basandosi su esperienze passate.

I ricercatori hanno concluso che è possibile che il modo in cui appaiono i colori sia influenzato dall'interdipendenza tra movimenti e colori percepiti in passato.

PERCEZIONE DEI CAMBIAMENTI AMBIENTALI?

È fondamentale condurre ricerche su soggetti umani per svelare il mistero che circonda i colori soggettivi.

Ma l'ultimo progetto basato sull'intelligenza artificiale ha mostrato un nuovo approccio e solide prove per risolvere questo annoso problema.

"È una grande gioia poter ricreare un tipo di illusione ottica sperimentata dagli esseri umani utilizzando l'intelligenza artificiale", ha affermato Kyohei Ueda, autore principale dell'articolo di ricerca e dottorando al terzo anno presso l'istituto. "Speriamo che questo possa aprire nuove prospettive per comprendere come il nostro cervello percepisce il colore e il movimento".

I risultati della ricerca suggeriscono inoltre la possibilità che la percezione soggettiva dei colori differisca a seconda dell'ambiente in cui le persone sono nate e cresciute, poiché ciò che hanno visto in passato è diverso in ciascun ambiente.

Eiji Watanabe, professore associato di neuroscienze presso l'istituto e a capo del team, sogna di recarsi nella savana, nel Circolo Polare Artico, nelle isole meridionali e in altri luoghi simili.

"Voglio girare il mondo indossando una maglia Benham e studiare i colori che vedono le persone del posto", ha detto.

I risultati del team sono stati pubblicati su Scientific Reports al seguente indirizzo: (https://www.nature.com/articles/s41598-026-57953-w).