Приятно глазу — выгодно мозгу: учёные раскрыли энергетическую формулу красоты

Простые изображения для мозга привлекательнее сложных — PNAS Nexus

Почему нам что-то кажется красивым? Новое исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus, утверждает: восприятие красоты может быть связано с экономией энергии мозга. Мы предпочитаем те образы, которые нашему зрению легче обработать, — и, возможно, именно так природа научила нас выбирать "приятное для глаз".

Энергия, которую тратит взгляд

На первый взгляд кажется, что смотреть — просто. Но с точки зрения физиологии это один из самых энергозатратных процессов. Мозг потребляет около 20% всей энергии организма, и почти половина этих ресурсов приходится на зрительную систему.

"Зрение — это не просто пассивное восприятие, а активная работа миллионов нейронов", — отмечается в публикации PNAS Nexus.

Когда мы смотрим на слишком простые стимулы, вроде белой стены, мозг не получает достаточной стимуляции, и восприятие становится скучным. Напротив, чрезмерно сложные или насыщенные изображения перегружают систему, вызывая усталость. Где-то между этими крайностями и возникает ощущение гармонии.

Эксперимент, объединивший ИИ и человеческий взгляд

Команда под руководством Икая Тана провела серию экспериментов, чтобы выяснить, как энергетические затраты связаны с субъективным ощущением красоты.
Исследователи использовали компьютерную модель зрительной системы, чтобы оценить, сколько нейронов необходимо для обработки разных изображений. В модель загрузили 4914 изображений объектов и сцен — от простых геометрических форм до сложных пейзажей.

Затем результаты сравнили с оценками, полученными от 1118 участников эксперимента, набранных через платформу Amazon Mechanical Turk. Люди оценивали привлекательность тех же изображений, не зная, какие из них требуют больше или меньше нейронной активности.

Что показали результаты

Оказалось, что участники чаще выбирали те изображения, на восприятие которых мозг тратит меньше энергии. То есть "приятное для глаз" — это буквально "лёгкое для мозга".

"Мы обнаружили чёткую корреляцию между энергетической эффективностью зрительного восприятия и субъективным чувством эстетического удовольствия", — поясняет Икай Тан, ведущий автор работы.

Чтобы подтвердить результаты, исследователи провели второй эксперимент с участием четырёх добровольцев. Им демонстрировали изображения, а активность мозга фиксировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI), оценивая уровень потребления кислорода — косвенный показатель энергетических затрат. И вновь совпадение оказалось очевидным: чем меньше энергии требовалось для обработки изображения, тем приятнее оно казалось человеку.

Красота как стратегия выживания

Авторы считают, что эстетическое восприятие формировалось как эвристика энергосбережения - неосознанный механизм, который помогает мозгу искать баланс между стимуляцией и затратами.
Слишком простые стимулы неинтересны, слишком сложные — утомляют. В результате мы интуитивно тянемся к "золотой середине" — изображениям, которые обеспечивают оптимальный уровень когнитивной нагрузки.

Этот механизм может объяснять не только восприятие искусства, но и повседневные предпочтения — от дизайна и архитектуры до природных ландшафтов. Красота, в этом смысле, — проявление биологической рациональности.

Плюсы и минусы новой теории

Преимущества:

впервые показана связь между эстетикой и метаболической экономией мозга;
подтверждение гипотезы на уровне нейровизуализации;
объединение вычислительных моделей и данных реальных наблюдений;
открывает перспективы для исследований в психологии восприятия и нейродизайне.

Ограничения:

небольшая выборка участников в fMRI-эксперименте;
оценка эстетики проводилась без учёта культурных факторов и контекста;
теория применима только к первичным визуальным впечатлениям, а не к сложным видам искусства.

Тем не менее, авторы подчеркивают, что результаты дают фундаментальное объяснение универсальности чувства визуального комфорта.

Сравнение: энергетика восприятия и искусство

Эта концепция перекликается с идеями "облегчённого восприятия" в когнитивной эстетике: наш мозг предпочитает образы, которые легко распознать и обработать. Именно поэтому симметрия, плавные линии и умеренный контраст часто вызывают приятные эмоции.

Но важно помнить, что эстетика многослойна. То, что выглядит "удобным" для мозга, может отличаться от того, что трогает душу — особенно когда речь идёт о символике, эмоциях и культурных ассоциациях.