הקרב על כל פריים: עיבוד חזותי תחת כוחות G של נהגי פורמולה 1

לא פעם נשמע כי נהגי ראלי או פורמולה 1 הם "לא אנושיים". כידוע הם עוברים אימוני כושר ייעודיים לצד אימוני זריזות ושיפור הרפלקסים, אבל גם למוח ולעין האנושית תפקיד מכריע בהפיכתם לנהגי על! בסיוע מומחי "אסותא אופטיק" אספנו כמה תובנות מחקריות שחושפות את הקשר המכריע בין חדות ראייה, עיבוד מוחי וביצועי שיא על מסלול המרוצים.

אסטרטגיית המצמוץ של נהגי פורמולה
חוקרי מעבדת NTT ביפן עקבו אחר שלושה נהגי פורמולה מקצועיים במהלך 304 סיבובים במסלולי פוג'י, סוזוקה וסוגו. הנהגים לא ידעו מה נמדד, כדי שלא יתערבו מודעים בדפוס העצימות. הממצאים היו מפתיעים: כל נהג פיתח דפוס עצימה קבוע שחזר על עצמו באותן נקודות בכל סיבוב, ולא באקראי כפי שהניחו החוקרים מראש.

יתרה מזאת, הדפוסים של שלושת הנהגים דמו זה לזה: כולם עצמו עיניים באותם אזורים על המסלול. במהירות 354 קמ"ש, כל עצימת עין שווה 20 מטרים של עיוורון. כך גילו החוקרים שהנהגים פיתחו אסטרטגיה לא מודעת לשמור את העצימות לקטעים הישרים, כאשר ידוע כי מיעוט מצמוץ פוגע בלחות הקרנית ומשבש את חדות הראייה.

מבחן הראייה של אקדמיית פרארי
אקדמיית הנהגים של פרארי בוחרת את מועמדיה גם באמצעות מבחן תנועות עיניים. העיניים האנושיות אינן קולטות את המציאות כסרט רציף, אלא מבצעות דילוגים קצרים המכונים סאקדות: העין קופצת לנקודה, נעצרת עליה, קולטת מידע, ואז מזנקת ליעד הבא. קפיצה מדויקת משמעה הגעה ישירה לנקודת המטרה ללא חריגה או רטט. ככל שהקפיצות מהירות ומדויקות יותר, הנהג סורק יותר נקודות בשנייה. במהירות של 300 קמ"ש, היתרון הזה שווה מטרים.

מחקר שפורסם בכתב העת ACTA Otorhinolaryngological Italica השווה בין תלמידים שהתקבלו לאקדמיה לבין מועמדים שנדחו, שניהם בעלי רקע קארטינג זהה, ומצא שהנבחרים הציגו דיוק ומהירות גבוהים משמעותית. הממצא מרמז שמדובר ביכולת מולדת, לא בתוצר אימון. דיוק ומהירות הסקאדות תלויים גם בחדות הראייה הגולמית, כך שתיקון ליקויי ראייה עשוי לחדד את הקלט החזותי ולאפשר לפוטנציאל המולד לבוא לידי ביטוי מלא.

תפקיד המוח בניווט
ישנו אזור במוח בשם הקורטקס הרטרוספלניאלי, שמשמש כמתרגם הראשי של המוח בין מה שאנחנו רואים מול העיניים לבין המפה הפנימית ששמורה בזיכרון. הוא מחבר בין נקודת המבט האישית של הנהג לבין הידיעה איפה הוא נמצא במסלול הכולל. בזכותו, המוח מעבד ציוני דרך חזותיים והופך אותם להתמצאות מרחבית מדויקת.

מחקר MRI שפורסם ב-Frontiers in Human Neuroscience סרק את מוחותיהם של 11 נהגי מרוץ מקצועיים ו-11 נהגים רגילים. החומר האפור הוא הרקמה שבה המוח מעבד מידע: המחקר גילה שלנהגי מרוץ מצטיינים יש חומר אפור צפוף יותר באזור זה. עיבוד מרחבי מדויק מחייב קלט חזותי איכותי. ליקוי ראייה לא מתוקן, כמו אסטיגמטיזם, מעמיס על מעגלי הניווט המוחיים ומפחית את יעילות המיפוי הפנימי שהמוח בונה.

התמודדות הפיזיולוגית עם כוחות G
בפנייה חדה, כוח הכבידה הכפול מכביד על הדם ומושך אותו מהמוח לכיוון הרגליים. הרשתית, הרגישה יותר לחסר חמצן מכל רקמה אחרת בגוף, היא הראשונה לשלם את המחיר: ראיית הצדדים מתחילה להיכבות והעולם מאפיר מהשוליים פנימה. תופעה זו, המכונה Greyout, מתועדת היטב ברפואת תעופה ובמחקרי עומסי G - היא מופיעה בין 4 ל-5 פעמים ובהיעדר אימון מתקדם, עלולה להוביל לאובדן הכרה.  נהגי F1 חווים את שלביה הראשונים של התופעה בכל פנייה קשה. לאור זאת, נהגי מרוצים משקיעים שעות רבות בריצה ושחיה במטרה לחזק את הלב, זאת כדי לדחות את הרגע שבו האור מתחיל לכבות.

פחות זה יותר
104 מתמודדים בתחרות sim racing בנירנברג הרכיבו משקפי מעקב עיניים ונהגו בסימולטור מקצועי. התוצאות, שפורסמו בשנת 2024 תחת הכותרת "Less Is More", הפתיעו: הנהגים המיומנים הסתכלו פחות על המסלול, לא יותר. בעוד שהפחות מיומנים נעצו מבטם במרצפת הכביש לאורך כל הסיבוב, המיומנים הפנו חלק ניכר מתשומת לבם לנתוני הרכב: זמן סיבוב, טמפרטורת צמיגים, מפת מעגל. כשמנרמלים את הנתונים לאורך הסיבוב, כמות ההסתכלות הכוללת זהה בשתי הקבוצות. ההבדל הוא לאן מסתכלים.

המחקר מציע הסבר: נהג מרוצים מנוסה לומד לקרוא את המסלול דרך הראיה ההיקפית מבלי להתבונן בו ישירות, ומפנה את תשומת הלב המודעת לנתונים שיאפשרו לו לשפר את הסיבוב הבא. הנהג המתחיל עדיין תלוי במבט ישיר כדי לעבד את הדרך. ראייה היקפית איכותית מחייבת שדה ראייה תקין לכל רוחבו.