Världen är full av ansikten. Ansikten i vägguttag. Ansikten i lampomkopplare. Ansikten i osthackar. Ibland har dessa ansikten religiös betydelse, som kvinnorna som hittade en bild av Jungfru Maria i hennes grillade ost (och sedan sålde den för $ 28, 000), eller Cheeto som ser övertygande ut som Jesus.

Fenomenet att se ansikten där de inte ska vara - i moln, på byggnader, i tacos - är så vanligt och utbrett att det har ett namn:pareidolia. På grekiska, pareidolia översätts som "bortom form eller bild, "och det betyder att hitta betydelser eller mönster där det inte finns några, som att höra ett hjärtslag i vitt brus eller tro att en sittdyna är arg på dig.

Det är lätt att avfärda pareidolia som en rolig optisk illusion, eller värre, som en psykotisk vanföreställning. Men vissa forskare tror nu att vår otroliga förmåga att hitta ansikten i vardagliga föremål pekar på en ny förståelse för hur våra hjärnor bearbetar omvärlden. Istället för att ta in visuella signaler och sedan förstå dem som ett äpple, ett träd eller ett ansikte, det kan vara tvärtom. Vad händer om våra hjärnor faktiskt säger till våra ögon vad de ska se?

Vi är programmerade att se ansikten

Kang Lee är professor i tillämpad psykologi och mänsklig utveckling vid University of Toronto. Förutom att ge ett populärt TED -samtal om hur man berättar om barn ljuger, Lee har tillbringat decennier för att studera hur spädbarn, barn och vuxna bearbetar ansikten.

"Så snart vi är födda, vi börjar leta efter ansikten, "säger Lee, förklarar att det är en produkt av miljoner år av evolution. "En anledning är att våra förfäder behövde undvika rovdjur eller hitta byten, som alla har ansikten. Och en andra anledning är att människor är mycket sociala djur. När vi interagerar med varandra, vi måste veta om den andra personen är en vän eller fiende. "

Evolution kan förklara pareidolia, för. Eftersom förmågan att snabbt känna igen och svara på olika ansikten kan vara en fråga om liv och död, det finns en mycket högre kostnad för inte att se lejonans ansikte i underborsten än att ha misstagit en orange-svart blomma för ett lejonansikte. Hjärnan är bättre att göra en "falsk positiv" (pareidolia) om det betyder att du är redo att inse verklig fara, för.

Vilket kommer först, ögonen eller hjärnan?

Det är klart att evolutionen har programmerat våra hjärnor att prioritera ansikten, men hur fungerar det hela under huven? Det var vad Lee ville ta reda på.

Den konventionella visdomen är att ögonen tar in visuella stimuli från omvärlden - ljus, färger, former, rörelse - och skicka den informationen till den visuella cortexen som ligger i ett område av hjärnan som kallas occipitalloben. Efter att occipitalloben översatt rådata till bilder, dessa bilder skickas till frontalloben, som gör bearbetningen på hög nivå. Är det en stenhuggning eller är det ett gigantiskt huvud?

Den konventionella modellen är vad Lee kallar "bottom-up" -bearbetning, i vilken hjärnans roll är att passivt ta in information och förstå det. Om hjärnan ser ansikten överallt, det är för att hjärnan reagerar på ansiktsliknande stimuli - i princip alla kluster av fläckar och utrymmen som ungefär ser ut som två ögon, en näsa och en mun.

Men Kang och andra forskare började ifrågasätta bearbetningsmodellen bottom-up. De undrade om det inte var tvärtom; en "top-down" -process där hjärnan kallar skotten.

"Vi ville veta om frontalloben faktiskt spelar en mycket viktig roll för att hjälpa oss att se ansikten, "säger Lee." I stället för att ansiktsbilderna kommer utifrån, hjärnan genererar någon form av förväntningar från frontalloben, går sedan tillbaka till occipitalloben och slutligen till våra ögon och sedan ser vi ansikten. "

'Att se Jesus i toast'

Den frågan är vad som fick Lee att tänka på pareidolia. Han hade läst historierna om människor som såg bilder av Jesus, Elvis och änglar i deras toast och tortillor, och undrade om han kunde bygga ett experiment runt det.

Så, Lee rekryterade ett gäng vanliga människor, kopplade dem till en fMRI -skanner, och visade dem en serie korniga bilder, varav några innehöll dolda ansikten och några var rena ljud. Deltagarna fick veta att exakt hälften av bilderna innehöll ett ansikte (inte sant) och blev tillfrågade med varje ny bild, "Ser du ett ansikte?" Som ett resultat av detta framkallande, deltagarna rapporterade att de såg ett ansikte 34 procent av tiden när det inte fanns annat än statisk.

Det som var mest intressant för Lee var bilderna som kom tillbaka från realtid fMRI-skanning. När deltagarna rapporterade att de såg ett ansikte, "ansiktsområdet" i deras visuella cortex lyser upp, även när det inte fanns något ansikte i bilden alls. Det berättade för Lee att en annan del av hjärnan måste berätta den visuella cortexen för att se ett ansikte.

I ett papper provocerande med titeln, "Att se Jesus i rostat bröd:Neurala och beteendemässiga korrelat av ansikte pareidolia, "Lee och hans kollegor rapporterade att när hjärnan var korrekt" grundad "för att se ansikten, då kom förväntan att se ett ansikte från frontalloben, specifikt ett område som kallas inferior frontal gyrus.

"Den sämre frontala gyrusen är ett mycket intressant område, "säger Lee." Det är relaterat till att generera någon form av idé och sedan instruera vår visuella cortex att se saker. Om tanken är ett ansikte, då skulle det se ett ansikte. Om tanken är Jesus, Jag är ganska säker på att cortex kommer att se Jesus. Om tanken är Elvis, då ska det se Elvis. "

Papperet "Jesus in toast" vann Lee ett Ig Nobelpris 2014, ett fräckt pris utdelat av den humoristiska vetenskapstidningen Annals of Improbable Research, men Lee säger att pareidolia-experimentet visade att top-down-bearbetning spelar en avgörande roll för hur vi upplever världen omkring oss.

"Många saker vi ser i världen kommer inte från vår syn, men kommer inifrån våra sinnen, "säger Lee.

Vän eller fiende?

Lee har också forskat om spädbarn och rasism. Han fann att de allra yngsta bebisarna kunde känna igen skillnader mellan ansikten på alla raser men förlorade den förmågan när de blev äldre. Efter 9 månader, de kunde bara skilja på ansikten som var samma ras. Resten började suddas ut. Anledningen är att de bara hade utsatts för samma ras ansikten (i de flesta fall mamma och pappa) under de första nio månaderna av deras liv.

Från hans forskning, Lee tror nu att rasfördomar inte är biologiska; vi lär oss helt enkelt att lita på människor som ser ut som de ansikten vi såg när våra hjärnor utvecklades första gången. Tyvärr, detta kan utvecklas senare till olika slags fördomar baserade på samhälleliga meddelanden och stereotyper.

"Anledningen till att det finns rasiska fördomar är på grund av tidiga erfarenheter, "säger Lee." Om vi ​​skapade en mångsidig visuell och social upplevelse för barn, då är det mindre troligt att de har fördomar. "

Den goda nyheten är att föräldrar och pedagoger kan bekämpa rasisk partiskhet genom att utsätta spädbarn och småbarn för alla rasers ansikten och identifiera dem som "Jill" eller "Derek, "inte som en" vit person "eller" svart person ".

Om du inte kan få tillräckligt med bilder av livlösa föremål som gör roliga ansikten, kolla in "Hello Little Fella!" grupper på Facebook och Flickr.