Pamiętasz sukienkę, którą jedni widzieli jako biało-złotą, a inni jako niebiesko-czarną? Neuronaukowiec wyjaśnia, co ta iluzja mówi o działaniu mózgu

• Wydaje nam się, że widzimy świat takim, jaki jest. Tymczasem, jak wyjaśnia prof. Michał Bola, percepcja nie polega na biernym odbieraniu danych, lecz na aktywnym tworzeniu i przewidywaniu rzeczywistości.
• Mózg cały czas korzysta z wcześniejszych doświadczeń i wewnętrznych modeli świata. Dzięki temu może oszczędzać energię, ale też czasem „dopowiada” to, czego faktycznie nie ma.
• Dobrym przykładem są iluzje optyczne: biało-złota lub niebiesko-czarna sukienka, szachownica Adelsona czy dalmatyńczyk ukryty w plamach pokazują, jak mocno nasze oczekiwania wpływają na to, co widzimy.
• „Zmiana sposobu rozumienia siebie i świata nie musi oznaczać tylko intelektualnej korekty” – mówi ekspert. Z czasem może prowadzić do realnej zmiany tego, jak doświadczamy rzeczywistości.

Wywiad pochodzi z magazynu „Sens” 06/2026

Marta Urbaniak: Coraz częściej słyszymy, że nasz mózg nie tyle odbiera rzeczywistość, ile ją przewiduje. Co to właściwie oznacza?

Michał Bola: Intuicyjnie wydaje się nam, że widzimy świat takim, jaki jest, i doświadczamy go bezpośrednio, zaś nasza percepcja działa jak kamera wiernie rejestrująca dane. Jednak na podstawie badań psychologicznych i neuroobrazowania wiemy już, że to nieprawda. Percepcja to nie proces pasywnego odbioru, a raczej aktywnego tworzenia i przewidywania. W tym sensie mózg konstruuje naszą rzeczywistość.

W jaki sposób?

Mózg jest systemem hierarchicznym, w którym działają jednocześnie dwie siły. Z jednej strony docierają do niego, na przykład do siatkówki, ale też poprzez inne zmysły, dane z otoczenia. To sposób odbierania bottom-up (z dołu do góry). Z kolei proces top-down (z góry na dół) to modulowanie tych danych na podstawie wiedzy i doświadczenia – często w sposób automatyczny i nieświadomy. Psychologia od dawna zakłada, że to, co widzimy, jest efektem swego rodzaju negocjacji między tymi siłami.

Z czasem badacze poszli jeszcze o krok dalej – obecnie wydaje się, że mózg nie tylko moduluje dane, ale wręcz przewiduje je, na bazie wewnętrznego modelu świata, zanim w ogóle zostaną odebrane. W tym ujęciu dane, które do nas docierają, są używane jedynie do korygowania i kontroli modeli, a predykcje oznaczają podstawową zasadę działania mózgu i sposób, w jaki postrzegamy świat, a nie świadome przewidywanie przyszłości.

autopromocja

Ten proces zachodzi przez cały czas, bez udziału naszej woli lub świadomości. Dzięki niemu mózg oszczędza energię – skoro jest w stanie coś przewidzieć, to nie musi tego doświadczać, a pojemność naszego systemu jest ograniczona. Co ciekawe, połączeń biegnących z góry na dół hierarchii jest w mózgu czterokrotnie więcej niż tych z dołu na górę – to pokazuje, jak ważne są procesy predykcji i modulacji napływających do nas danych.

Mózg nie tylko odbiera rzeczywistość. Cały czas próbuje ją przewidzieć

W którym momencie neuronauka zaczęła patrzeć na mózg bardziej jak na system przewidujący niż odbiornik świata?

Historycznie nie jest to nic nowego, niektórzy cofają się wręcz do Platona i jego metafory jaskini. Już tam pojawia się myśl, że człowiek nie postrzega rzeczy bezpośrednio, tylko ich odbicia, cienie. W XIX wieku fizjolog i fizyk Hermann von Helmholtz zaproponował koncepcję, w której percepcja jest procesem nieświadomego wnioskowania. Przez nowoczesną psychologię teoria kodowania predykcyjnego jest badana od lat 90. XX wieku.

Na czym polega teoria świadomości oparta na predykcjach? Czy sprowadza się do tego, że każdy widzi to, co chce?

Anil Seth, jeden z najbardziej znanych badaczy zajmujących się tym tematem, który będzie gościem tegorocznego Copernicus Festivalu, uważa, że nasza percepcja to kontrolowana halucynacja. Kluczowe jest to, że intuicyjnie zakładamy, iż jesteśmy świadomi danych. A proponowana przez Setha teoria zakłada, że jesteśmy świadomi nie danych, ale wewnętrznych modeli. To sformułowanie bywa jednak źle rozumiane, bo ludzie wyłapują z niego tylko słowo „halucynacja”. Tymczasem najważniejsze jest to, że jest ona kontrolowana.

Mózg nie tworzy dowolnej wersji świata, on dopasowuje swoje modele do napływających danych.

Czy w takim razie osoba z Polinezji zobaczy na przykład w jabłku to samo jabłko, co ktoś z Polski?

Zobaczy fizyczny obiekt, ale niekoniecznie nada mu takie samo znaczenie jak ktoś, kto zna jabłka od dzieciństwa. Nie zrozumie, czym ten obiekt jest, do czego służy, jakie ma funkcje, nie rozróżni subtelnych szczegółów. W tym sensie doświadczenie i kultura wpływają na percepcję. Mimo to żyjemy w ramach tej samej rzeczywistości.

Dlaczego mózg daje się nabrać na iluzje?

Jakimi przykładami można najlepiej zilustrować działanie predykcji?

Najlepiej pokazują to różnego typu iluzje, choćby viralowe zdjęcie z sukienką w paski. Część osób widziała, że jest biało-złota, inni, że niebiesko-czarna. Kluczowe okazały się założenia dotyczące oświetlenia, jakie przyjmował mózg.

Innym przykładem jest tak zwana szachownica Adelsona. Dwa pola mają na niej dokładnie ten sam odcień szarości, ale jedno wydaje się jaśniejsze, ponieważ znajduje się w cieniu namalowanego na szachownicy walca. Mózg nie widzi wyłącznie koloru, tylko uwzględnia swój model tego, jak działają światło i cień. Iluzja jest tak silna, że nawet gdy sprawdzimy kolory próbnikiem w programie graficznym, nadal nie przestajemy jej doświadczać. Podobnie działa słynny obrazek z dalmatyńczykiem ukrytym pośród czarno-białych plam. Za pierwszym razem możemy nie dostrzec nic sensownego. Dopiero gdy ktoś uświadomi nam, gdzie jest ukryty pies, nagle nie możemy go „odzobaczyć”. Dane się nie zmieniły, jednak zmienił się model, przez który na nie patrzymy.

Dlaczego dajemy się nabrać?

Właśnie dlatego, że mózg nie tylko odbiera dane, ale też je uzupełnia. Jednym z prostszych przykładów jest plamka ślepa na siatkówce – miejsce pozbawione fotoreceptorów, z którego nie docierają żadne dane wzrokowe. A jednak na co dzień tego nie zauważamy, bo mózg po prostu wypełnia brakujący fragment obrazu. Jeśli pokażemy komuś zdjęcie kuchni, a potem zapytamy, czy była w niej lodówka, jest spora szansa, że ta osoba odpowie twierdząco, nawet jeśli żadnej lodówki nie było. Dlaczego? Bo w modelu świata w kuchni zazwyczaj stoi lodówka. Mózg bardzo lubi dopełniać obraz zgodnie z tym, co uzna za prawdopodobne.

Mówi się, że najbardziej lubimy piosenki, które już znamy – czy z perspektywy neuronauki może to wynikać właśnie z działania predykcji?

W psychologii często mówi się o tym, że nasze upodobanie do różnych bodźców, także muzycznych, bywa związane z czymś w rodzaju krzywej odwróconego U.

Z jednej strony nie lubimy tego, co jest kompletnie obce, chaotyczne i zupełnie nie pasuje do naszych oczekiwań – w języku teorii predykcyjnej można powiedzieć, że wywołuje to zbyt silne błędy predykcji. Z drugiej strony – nie jesteśmy też zwykle szczególnie poruszeni czymś, co jest już aż nazbyt znajome, bo wtedy bodziec staje się zbyt przewidywalny i przestaje nas angażować.

Najciekawsze okazuje się zwykle to, co znajduje się pośrodku: coś częściowo znanego, ale zawierającego element nowości.

Wyraźnie działa to w muzyce. Lubimy melodie, rytmy czy harmonie, które są dla nas do pewnego stopnia rozpoznawalne i dają poczucie bezpieczeństwa, ale jednocześnie zawierają jakiś niespodziewany element, który podtrzymuje uwagę i ciekawość. Można więc powiedzieć, że przyjemność słuchania muzyki częściowo bierze się z gry między spełnianiem naszych przewidywań a ich delikatnym naruszaniem.

Czy na predykcje możemy wpływać?

Nie na wszystkich poziomach. Trudne, a wręcz niemożliwe jest świadome wyłączenie pewnych niskopoziomowych efektów percepcyjnych. Nawet jeśli znam mechanizm iluzji szachownicy Adelsona, to i tak jej ulegam. Jednak teoria świadomości oparta na predykcjach zakłada, że działają one nie tylko na poziomie czysto percepcyjnym, lecz także w interpretowaniu życia społecznego. A tu mamy już większą przestrzeń do zmiany. Możemy obserwować własne przekonania, korygować je, uczyć się od innych sposobów interpretowania sytuacji. Początkowo wymaga to wysiłku i kontroli, ale z czasem może dojść do zmiany samego modelu.

A co się dzieje, kiedy nasze przewidywania nie zgadzają się z rzeczywistością?

Pojawia się tak zwany błąd predykcji. Według teorii na poziomie neuronalnym to jedyny sygnał, który musi zostać przesłany do góry i przetworzony, by mózg mógł zaktualizować model. Błąd predykcji może dotyczyć różnych poziomów – od prostych cech po złożone znaczenia semantyczne czy interpretacje społeczne. Można nawet zaryzykować stwierdzenie, że kiedy nie ma błędu predykcji, jesteśmy bardziej świadomi własnego modelu niż samych danych. To błąd predykcji jest momentem, w którym rzeczywistość najsilniej przebija się przez nasze oczekiwania.

Czy to oznacza, że osoby bardziej usztywnione w swoich poglądach mają silniejsze predykcje niż osoby otwarte?

Tu wchodzimy już częściowo w spekulacje, bo o ile łatwo pokazywać takie mechanizmy na prostych iluzjach, o tyle dużo trudniej badać je w złożonym funkcjonowaniu społecznym. Intuicyjnie można jednak przypuszczać, że tak. Ta teoria ma zresztą ciekawe implikacje kliniczne.

Część badaczy sugeruje na przykład, że depresję można rozumieć jako zaburzenie związane z nadmiernym usztywnieniem hierarchii predykcji. Gdyby udało się tę sztywność poluzować, można by ułatwić chorym osobom zmianę sposobu interpretowania rzeczywistości. To oczywiście duże uproszczenie, ale pokazuje kierunek myślenia.

Czy nasze emocje i przekonania też są efektem predykcji mózgu?

Czy emocje również mogą być postrzegane jako forma predykcji mózgu?

Zdecydowanie tak. W tym miejscu warto wspomnieć Lisę Feldman Barrett, która zajmuje się kodowaniem predykcyjnym w kontekście emocji. Emocje nie są czymś tak obiektywnym, jak nam się często wydaje. Są interpretacją stanu wewnętrznego organizmu. Opierają się na interocepcji, czyli przetwarzaniu sygnałów z wnętrza ciała: serca, jelit, narządów wewnętrznych.

Mózg może odczytać szybsze bicie serca i nasze pobudzenie jako ekscytację albo lęk – wiele zależy od kontekstu i modeli, jakimi dysponujemy. W zaburzeniach lękowych problem nie polega na samym stanie fizjologicznym, ale często na tym, jak jest on interpretowany.

Czy poczucie „ja” również jest pewną konstrukcją?

Samoświadomość nie jest jednym prostym zjawiskiem. Można mówić o samoświadomości narracyjnej – tej związanej z językiem, historią, którą opowiadamy sobie o sobie: kim jesteśmy, co osiągnęliśmy, dokąd zmierzamy. Ale można też mówić o bardziej podstawowym, ucieleśnionym „ja”, czyli poczuciu bycia odrębnym, żywym organizmem. I tu znów wracamy do interocepcji.

Anil Seth rozwija teorię, według której świadomość w ogóle wyrasta właśnie z modelowania sygnałów z ciała. Okazuje się, że nawet coś tak prywatnego i osobistego jak obraz własnego ciała jest tylko subiektywną konstrukcją i jest podatny na zmiany, nawet w tym obszarze mózg da się oszukać.

Dobrym przykładem będzie iluzja gumowej ręki. Badana osoba nie widzi własnej ręki, ale leżącą przed nią sztuczną. Jeśli obie ręce są synchronicznie dotykane, mózg zaczyna traktować gumową rękę jak część własnego ciała. Gdy badacz udaje potem, że chce uderzyć w sztuczną rękę, osoba reaguje lękiem tak, jakby zagrożona była jej prawdziwa kończyna.

Istnieją już także nowsze wersje tych badań z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej. Dzięki odpowiednio zsynchronizowanym bodźcom ludzie zaczynają częściowo przenosić poczucie własnej cielesności na awatara. To mocno pokazuje, że nawet poczucie bycia we własnym ciele nie jest tak oczywiste, jak zakładamy.

Brzmi to trochę niepokojąco…

Słysząc o tej teorii, niektórzy mają wrażenie, że skoro mózg wszystko konstruuje, to świat właściwie nie istnieje albo nic nie jest prawdziwe. To nieporozumienie. Chodzi raczej o to, że mózg przetwarza dane w sposób najbardziej użyteczny z punktu widzenia działania i przetrwania.

Świadomość nie powstała po to, żebyśmy mogli zachwycać się światem w sposób obiektywny, tylko po to, żebyśmy mogli w nim skutecznie funkcjonować. Z ewolucyjnego punktu widzenia czasem lepiej było dointerpretować rzeczywistość, nawet za cenę pomyłki, niż zbyt długo czekać na pewność.

Jeśli w krzakach coś się podejrzanie poruszało, bezpieczniej było założyć, że to zagrożenie, niż prowadzić wnikliwą analizę. Dlatego dziś widzimy różne iluzje czy niedoskonałości percepcji, ale one mogą być skutkiem mechanizmów, które kiedyś były – i często nadal są – adaptacyjne. Oczywiście w nowoczesnym świecie niektóre z nich bywają dla nas problematyczne – choćby wtedy, gdy przewlekły stres uruchamia układy, które ewoluowały do radzenia sobie z zupełnie innymi zagrożeniami niż e-mail w pracy.

A więc drzewo nadal jest drzewem, a jabłko jabłkiem?

Tak, raczej tak. Nie chodzi o totalne relatywizowanie rzeczywistości, ale o zrozumienie, że droga od bodźca do świadomego doświadczenia nie jest kopiowaniem świata, tylko aktywnym modelowaniem go przez mózg.

Czy można zmienić sposób, w jaki mózg interpretuje rzeczywistość?

Czy predykcje społeczne i emocjonalne można modyfikować przez psychoterapię albo pracę z przekonaniami?

Nie jestem terapeutą i nie pracowałem klinicznie, więc mówię tu ostrożnie, ale dobrze prowadzona psychoterapia może być właśnie sposobem na uświadamianie sobie ukrytych wzorców reagowania i nieświadomych interpretacji. A kiedy te modele zaczynają się zmieniać – na przykład model mówiący, że świat jest zawsze zagrażający – wtedy pewne sytuacje naprawdę mogą zacząć być widziane inaczej, nie tylko w teorii, lecz także na poziomie bardziej automatycznym.

To chyba jedna z najciekawszych konsekwencji tego myślenia: zmiana sposobu rozumienia siebie i świata nie musi oznaczać tylko intelektualnej korekty. Może z czasem prowadzić do realnej zmiany tego, jak doświadczamy rzeczywistości.

Michał Bola, dr hab. w dziedzinie nauk społecznych, prof. UJ, psycholog, neuronaukowiec. Lider grupy badawczej w Centrum Badań Mózgu UJ, prowadzi profile nauka.nie.boli w mediach społecznościowych