Что вы, вероятно, не знали о том, как видят ваши глаза

1. Фотошоп человеческого глаза
2. Лучший контраст, чем у любой камеры
3. Доминирующий глаз
4. Слепое пятно может «сжаться»
5. Два работают как один
6. С широко раскрытыми глазами
7. Субъективность в цветах
8. Бионический глаз работает
9. Они никогда не остаются на месте
10. Вы можете видеть с ухом

«То, что глаз не видит, а ум не знает, не существует», - сказал Д.Х. Лоуренс . И он был прав, потому что зрение - это результат совместной работы глаз и мозга, которые вместе создают полную и сложную картину окружающего нас мира. Это последняя вещь, которую нейробиологи, физики и оптические эксперты во всем мире узнали о том, как мы видим.

Фотошоп человеческого глаза

Разрешение изображения, полученного человеческим глазом, ограничено количеством ячеек, которые помещаются в сетчатке, которые работают как пиксели. Подсчитано, что «снимок», полученный глазом, имеет едва один мегапиксель. Тем не менее, мозг способен увеличить разрешение изображений перед их обработкой, как цифровая камера или мобильный телефон.

Глаз млекопитающего имеет около 70 видов клеток. Кредит: BW Jones, RE Marc / Университет Юты

Это происходит в латеральном ядре коленного сустава , области мозга, которая получает изображение от глаза и, прежде чем отправить его в кору для анализа, применяет аналогичную технику редактирования фотографий, которая включает интерполяцию или заполнение недостающей информации данными, полученными из алгоритма. , Результат изображение сетчатки с большим количеством пикселей и, следовательно, большее видимое разрешение, как обнаружил Луис Мартинес-Отеро , исследователь из Института нейронаук Аликанте, и его коллеги, согласно журналу Neuron .

Лучший контраст, чем у любой камеры

Есть нечто такое, что ни одна камера, ни аналоговая, ни цифровая, не смогла превзойти человеческий глаз, и в этом ее удивительная способность получать контраст на изображениях без потери деталей, будь то в свете или в тени. Ученые из Калифорнийского университета исследовали это и пришли к выводу, что это благодаря сотовой работе в команде.

Глаз использует много слоев нервных клеток, чтобы преобразовать свет в зрение. Предоставлено: Вэй Ли, Национальный институт глаз.

Общим для цифровой камеры и глаза является то, что как пиксели, так и ячейки светового рецептора (палочки и колбочки) генерируют электрический отклик, пропорциональный интенсивности света, который они получают . Но есть одно принципиальное отличие: когда фоторецепторы глаза возбуждаются, они посылают сигналы десяткам соседних клеток, подавляя одни и стимулируя другие. И этот положительный и отрицательный отзыв - это то, что позволяет одновременно существовать хорошим контрастам и хорошим определениям.

Доминирующий глаз

Люди не симметричны, как и наши глаза - всегда есть доминирующий глаз . В частности, у двух третей населения правый глаз преобладает над левым. Но каковы последствия? Наиболее непосредственным является то, что если нам показывают тексты - на экране или на бумаге - как для левого, так и для правого глаза, мы сначала читаем те, что на стороне нашего доминирующего глаза .

Но более интересно то, что люди с доминирующим левым глазом воспринимают больше символов фрагмента текста на своей доминирующей стороне и, следовательно, читают быстрее . Эксперты предполагают, что, так же как левосторонние ножницы и инструменты, мы могли бы начать разработку книг, видеоигр и электронных устройств для визуальных левшей . В то же время, некоторые упражнения для определения вашего доминирующего глаза становятся популярными.

Слепое пятно может «сжаться»

У всех глаз слепое пятно. Это потому, что зрительный нерв, который посылает визуальные сигналы в мозг, должен в какой-то момент пересечь сетчатку глаза , и при этом он создает отверстие в светочувствительной ткани. Если изображение проецируется прямо здесь, мы его не видим. Хорошей новостью является то, что, хотя устранить слепое пятно невозможно, при правильном обучении вы можете сделать это «сжиматься» Согласно исследованию, опубликованному в Current Biology . Чтобы доказать это, в течение 20 дней ученые обучили дюжину предметов обнаружению движения и цвету серии волн, которые были частично спроецированы на слепое пятно одного глаза. После завершения обучения испытуемые были лучше способны видеть волны тренированным глазом. Все признаки того, что эта тренировка улучшает чувствительность нейронов, чьи поля восприятия частично перекрывают слепое пятно. Эта техника может быть использована для лечения некоторых форм слепоты.

Ретинальные палочки в фовеа (синего цвета). Кредит: Университет Рочестера

Два работают как один

Наше видение является бинокулярным , что означает, что мозг объединяет изображения из двух глаз , которые находятся в разных положениях, в один, чтобы предложить видение мира, подобное тому, которое циклопы греческой мифологии испытали бы своим единственным центральным глазом. Не так давно Бас Рокерс и его коллеги из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили точное место в мозге, где два изображения объединены. Как сообщается в журнале Current Biology , это открытие поможет лечить такие заболевания, как ленивый глаз .

С другой стороны, мы должны помнить, что все глаза страдают от оптических дефектов , из-за которых проекции на сетчатке имеют некоторое размытие, хотя мы воспринимаем их как четкие, потому что зрительная система автоматически калибруется . Исследователи из Института оптики Daza de Valdés из CSIC (Испания) обнаружили, что, когда каждый глаз имеет разный уровень размытия, мозг использует изображение, проецируемое через глаз, с меньшим количеством дефектов в качестве эталона резкости. Другими словами, наличие двух вариантов дает нам лучшее представление о мире, который нас окружает.

С широко раскрытыми глазами

Когда мы что-то пугаем, широко открываем глаза и сужаем их, сталкиваясь с неприятным изображением, не случайно. По словам Адама Андерсона , невролога из Университета Торонто (Канада), этот универсальный ответ связан с регулированием проникновения света в глаза. Если что-то пугает нас, глаза открываются, чтобы увеличить чувствительность, расширить поле зрения и лучше обнаруживать опасность . На раздражитель, который нам отвратителен, наоборот, мы блокируем свет и очень точно фокусируем взгляд только на источнике нашего неудовольствия, уменьшая поле зрения. Это чистая эволюционная адаптация , согласно Андерсону.

Глаз обрабатывает гораздо больше информации, чем мы думали. Предоставлено: Университет Мельбурна.

Субъективность в цветах

Если бы нам пришлось зависеть только от наших глаз, с годами цвета мира, которые мы видим, теряли бы свою интенсивность , как на старой фотографии, и в конечном итоге становились почти черно-белыми. Это связано с тем, что рецепторы, воспринимающие цвет, называемые шишками, с возрастом теряют чувствительность и становятся менее эффективными. К счастью, мы можем положиться на наш мозг, чтобы компенсировать этот упадок и не дать нашему взгляду на мир обрести старинный тон, чтобы мы продолжали воспринимать небо ярких голубых и лугов с интенсивными зелеными тонами на протяжении всей жизни. «Зрительный мозг перекалибруется с возрастом» говорит Софи Вюргер, соавтор исследования, опубликованного в PLoS ONE .

И восприятие цвета субъективно . Мы видим цвета как более серые и синие (с менее желтым компонентом), если мы чувствуем грусть и депрессию, чем в более эмоционально нейтральных ситуациях, как сообщает нам Психологическая наука .

Бионический глаз работает

В начале 2015 года Аллен Здерад , который десять лет назад полностью ослеп, вследствие пигментного ретинита, восстановил зрение благодаря бионическому глазу имплантирован в клинику Майо. Он не был первым, кто подвергся этой операции. В настоящее время более ста слепых людей восстановили свое зрение через эти имплантаты , состоящие из ряда микросхем и электродов, установленных на задней части глаза, которые получают изображения микроскопической камеры, расположенной на очках, надетых терпение.

Они никогда не остаются на месте

Хотя это обычно остается незамеченным, наши глаза никогда не прекращают делать быстрые, крошечные исправления в направлении, куда мы смотрим. Эти непроизвольные, подобные рывкам движения, называемые микросаккадами , происходят порядка 3-4 раз в секунду, быстрее, чем сердцебиение. До недавнего времени никто не знал, для чего служат эти исправления, но ученые из Университета Тюбингена (Германия), похоже, нашли ключ.

По словам исследователей, в каждый момент времени только очень небольшая область нашего поля зрения воспринимается как четкая и сфокусированная. Этими быстрыми движениями глаза мы перенаправляем угол обзора к различным интересным точкам. Затем мозг соединяет эти точки вместе и создает целостный образ. К тому же, эти постоянные корректировки позволяют нам лучше воспринимать периферическое зрение и сохранять бдительный взгляд, даже когда мы фокусируемся на чем-то, в случае возникновения угроз.

Вы можете видеть с ухом

Как насчет зрительной коры головного мозга невидимого человека? Ну, далеко не устаревшие из-за отсутствия зрения, нейроны перерабатываются и предназначены для обострения двух других чувств: слух и осязание. Не имея визуальных стимулов, пластичность мозга позволяет использовать эти клетки для анализа данных, полученных от других органов чувств, согласно исследованию, проведенному с функциональной магнитно-резонансной томографией, опубликованному в журнале Neuron . Иными словами, если наши глаза не предоставляют информацию, наш мозг прибегает к плану B и собирает данные из чувства слуха и осязания, чтобы построить умственную пространственную картину о мире вокруг нас.

Елена Санц для Ventana al Conocimiento

@ElenaSanz_

Похожие

Комментарии