착시현상에 대해 찾아보다 보면 검정 바탕에 흰 선들이 격자를 이루는 그림을 본 적이 있을 것입니다. 이 그림을 헤르만 격자(Hermann grid)라고 하는데요, 헤르만 격자가 일으키는 착시 현상은 어떻게 생기는 것인지 알아봅시다.

헤르만 격자

헤르만 격자

헤르만 격자(Hermann grid) 착시는 1870년에 Ludimar Hermann이 발견했습니다. 헤르만 격자를 보면 흰 선이 교차하는 점마다 어두운 점들을 볼 수 있습니다. 헤르만 격자에서 어두운 점이 보이는 이유는 시각 신호 전달의 첫 단계가 되는 망막 신경절 세포(Retinal ganglion cell) 때문입니다. 망막 신경절 세포는 수용장(receptive field)의 가운데에 빛을 받으면 흥분하고 수용장의 주변부에 빛을 받으면 활동이 억제되는 세포입니다.

이 망막 신경절 세포의 성질을 알고 있으면 헤르만 격자 착시를 간단하게 이해할 수 있습니다. 바로 흰 선의 교차점을 인식하는 망막 신경절 세포가 흰 선을 인식하는 세포보다 억제된 신호를 보내기 때문입니다. 그렇기 때문에 교차점에서 보내는 신호가 약해지고, 덜 활성화되어 어두운 점이 보이는 것입니다.

Hermann_1

하지만 모든 교차점이 어둡게 보이는 것은 아닙니다. 여러 교차점 중, 한 교차점을 집중해서 바라보면, 바라보고 있는 교차점은 하얗게 보이지만 주변 교차점들은 어둡게 보일 것입니다. 이는 망막의 중심부에 있는 신경절 세포의 수용장과 망막의 주변부에 있는 신경절 세포의 수용장의 크기가 다르기 때문입니다.
망막의 중심부에서 신호를 받는 신경절 세포의 수용장은 크기가 작고, 망막의 주변부의 신경절 세포는 크기가 크기 때문이지요.

Hermann_2

헤르만 격자 착시와 비슷한 착시로 반짝 격자(Scintillating grid)착시가 있습니다. 이 착시는 Elke Lingelbach가 발견한 것으로, 헤르만 격자의 발전된 형태라고 볼 수 있습니다.

scintillating_grid

반짝 격자 (Scintillating grid)

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 Amygdala_black

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