ในปลายคริสต์ทศวรรษ 1800 นายแพทย์และนักฟิสิกส์ชายเยอรมันแฮร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลทซ์ ได้ทำงานวิจัยอย่างละเอียดเกี่ยวกับความรู้สึกทางประสาทสัมผัสเหนือสำนึก (conscious sensation) และการรับรู้ (perception) ประเภทต่าง ๆ เขาได้นิยามความรู้สึกว่าเป็นองค์ประกอบพื้นฐานทางประสบการณ์เหนือสำนึกที่ไม่ต้องเรียนรู้ และนิยามการรับรู้ว่าเป็นการตีความข้อมูลจากประสาทสัมผัสอย่างมีความหมายต่อชีวิตเขาได้ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของตาและการมองเห็น ตลอดจนความรู้สึกทางหู

ในการทดลองคลาสสิกของเขาที่แสดงว่า ประสบการณ์จะสามารถเปลี่ยนการรับรู้ปริภูมิได้อย่างไร เขาให้ผู้ร่วมการทดลองใส่แว่นที่แปลงการเห็นในลานสายตาให้ย้ายไปทางขวาเป็นระยะ 2-3 องศาและให้ผู้ร่วมการทดลองดูที่อีกวัตถุหนึ่ง ปิดตาแล้วพยายามยื่นมือจับมันตอนแรก ๆ ผู้ร่วมการทดลองจะเอื้อมมือไปจับเบนไปทางซ้ายมากเกิน แต่หลังจากการทดลองไม่กี่ครั้งก็สามารถปรับการจับให้ถูกต้องได้

เขามีทฤษฎีว่า การปรับตัวของการรับรู้อาจมาจากกระบวนการที่เขาเรียกว่า การอนุมานใต้สำนึก (unconscious inference)ที่ใจใช้กฎบางอย่างใต้สำนึกเพื่อให้สามารถเข้าใจสิ่งที่รับรู้จากสิ่งแวดล้อมตัวอย่างก็คือ ถ้าลูกบอลดูเหมือนจะเล็กลง ๆ ใจก็จะอนุมานว่าลูกบอลกำลังเคลื่อนที่ห่างออกไป

ต่อมาในคริสต์ทศวรรษ 1890 นักจิตวิทยาชาวอเมริกัน ดร. จอร์จ เอ็ม สแตร็ตตัน ได้ทำการทดลองต่าง ๆ เพื่อตรวจสอบทฤษฎีการปรับตัวทางการรับรู้ในการทดลองหนึ่ง เขาได้ใส่แว่นที่ทำให้เห็นตีลังกาคือส่วนหัวจะกลับลงด้านล่าง โดยใส่เป็นเวลา 21½ ชม. ในช่วง 3 วันหลังจากที่ถอดแว่นออก "การมองเห็นธรรมดาก็กลับคืนสภาพทันที โดยไม่มีความผิดปกติทั้งโดยลักษณะปรากฏตามธรรมชาติหรือโดยตำแหน่งของวัตถุ"[5]

ในงานทดลองทีหลังอีกงานหนึ่ง ดร. สแตร็ตตัน ได้ใส่แว่นต่อกันเป็นเวลา 8 วันจนถึงวันที่ 4 ภาพที่มองเห็นก็ยังปรากฏเป็นภาพตีลังกาแต่พอถึงวันที่ 5 ภาพจะกลับล่างขึ้นบนเป็นปกติยกเว้นเมื่อเขาตั้งสมาธิดูซึ่งก็จะทำให้ภาพกลับตีลังกาอีกเพราะต้องตั้งสมาธิดูเพื่อจะให้เห็นภาพตีลังกา โดยเฉพาะเมื่อรู้อยู่ว่า ภาพที่ตกลงที่จอตาความจริงเป็นภาพกลับด้านต่างจากธรรมชาติ ดร. สแตร็ตตันจึงได้สรุปว่า สมองได้ปรับตัวให้เข้ากับความเปลี่ยนแปลงของการมองเห็น

ดร. สแตร็ตตันยังได้ทำการทดลองที่เขาใส่แว่นเปลี่ยนลานสายตาของเขาโดย 45 องศาในที่สุด สมองของเขาก็ปรับตัวเข้ากับความเปลี่ยนแปลงแล้วทำให้เห็นโลกเป็นปกติแว่นนี้ยังสามารถเปลี่ยนให้เห็นโลกกลับตีลังกาได้ด้วยแต่ในที่สุด สมองก็จะปรับตัวทำให้มองเห็นโลกเป็นปกติ[6][7]

ในการทดลองแบบสุด ๆ อย่างหนึ่ง นักจิตวิทยาได้ทดสอบว่า นักบินจะสามารถขับเครื่องบินเมื่อการมองเห็นเปลี่ยนไปได้หรือไม่นักบินที่ใส่แว่นเปลี่ยนการมองเห็น ก็สามารถขับเครื่องบินอย่างปลอดภัยได้ง่าย ๆ[6]