Материалы портала «Научная Россия»

Оптические иллюзии Галилея объясняются особенностями восприятия темноты и света фоторецепторами глаз

Оптические иллюзии Галилея объясняются особенностями восприятия темноты и света фоторецепторами глаз
Новое исследование показывает, что секрет иллюзии заключается в способности клеток мозга реагировать на свет и темноту по-разному.Нейроны, которые реагируют на светлые объекты могут привести к большему искажению объектов , чем нейроны, которые отвечают за

Новое исследование показывает, что секрет иллюзии заключается в способности клеток мозга реагировать на свет и темноту по-разному. Нейроны, которые реагируют на светлые объекты могут привести к большему искажению объектов , чем нейроны, которые отвечают за темные объекты.

Возможно , что это было необходимо для предков человека, которые должны были видеть в условиях низкой освещенности, например, видеть ночью в африканской саванне. Искаженная реакция на свет может указывать на то, почему чтение при тусклом освещении плохо воздействует на глаза, говорят исследователи. "Каждый раз, когда мы думаем об искажении в изображении, мы обычно думаем об оптике", - говорит д-р Хосе-Мануэль Алонсо, нейробиолог из Университета в Нью-Йорке кафедры оптометрии и руководитель исследования, опубликованного 10 февраля в журнале Труды Национальной академии наук, - "Но то, что мы видим, добавляет еще один компонент - нейроны".

Когда итальянский астроном Галилео наблюдал планеты, он заметил нечто странное. Невооруженным глазом он определил, что Венера ярче Юпитера, но, если смотреть в телескоп, Юпитер явно больше Венеры. Галилей считал, что всему виной иллюзия, вызываемая особенностями глазного хрусталика . Но немецкий физик Герман фон Гельмгольц показал, что если бы оптика человеческого глаза была всему виной, то темные объекты должны быть искажены так же как и светлые.

В новом исследовании, Алонсо и его коллеги использовали электроды для записи электрических сигналов от нейронов в зрительной области мозга кошек, обезьян и человека. Исследователи показывали животным и людям темные фигуры на светлом фоне, светлые фигуры на темном фоне, или светлые и темные фигуры на сером фоне. Зрительная система имеет два основных канала. Нейроны чувствительные к светлым объектам - называются «ON» нейроны, а нейроны, чувствительные к темным объектам - называются "OFF" нейроны. Исследователи наблюдали, как реагируют оба типа нейронов в экспериментах. Ученые обнаружили, что "OFF" нейроны более геометрически точно реагируют на контраст темных и светлых объектов, а «ON» нейроны отвечают на светлые формы на темном фоне непропорционально и неточно, а это означает,что на те же самые соотношения форм и цвета они реагируют по-разному. Искажение светочувствительных нейронов, наконец, дает ответ на загадку Галилея, почему Венера - светлый объект на темном фоне кажется нам непропорционально больше Юпитера.

Загадка Галлилео

 

Искаженное видение - очень нужная для людей функция, говорит Алонсо в исследовании. "Когда вы находитесь в очень темном месте, эта особенность позволяет вам увидеть небольшое количество света. Когда-то такая особенность могла предупредить предков о приближающихся хищниках ночью. Но в течение дня мы видим темные объекты и они не искажены," - сказал Алонсо. Результаты исследования показывают, что искажение происходит на уровне фоторецепторов, светочувствительных клеток в самом глазе, а не в мозге. Такая разная реакция на свет имеет очень важное значение при развитии зрения в младенчестве. Полученные результаты открывают новые возможности для изучении проблемам, связанных с заболеваниями органов зрения. Ученые считают, что неправильное искажение вызывает такие состояния, как близорукость. "Мы сейчас думаем, что нейронное искажение может быть главной темой нашего исследования, " - сказал Алонсо.

Источник: www.livescience.com

искажение объекта клетки мозга нейроны секрет иллюзии

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий