Нейрофізіологи відповіли Галілею

Як відомо будь-якій жінці, чорне будує, а біле повнить. Вчені нарешті з'ясували, чому нам так здається.


Єнс Кремков (Jens Kremkow) з Державного університету Нью-Йорка разом з колегами вивчили нейронну відповідь на темні та світлі візуальні стимули. Виявилося, що темні об'єкти на світлому тлі збуджують інші типи нейронів, ніж світлі на темному тлі.


Ще Галілео Галілей, спостерігаючи за планетами, запитав, чому через телескоп Венера здавалася менше Юпітера, а неозброєним оком - навпаки. Він вирішив, що це, можливо, відбувається від того, що світло ламається в тій вологі, якою покрите око.

Ближче до істини виявився Герман Гельмгольц. Видатний лікар і фізіолог зрозумів, що ця оптична ілюзія пов'язана не з оптикою наших очей, а зі сприйняттям світлових сигналів.

За даними американських вчених, результати роботи яких опубліковані в журналі PNAS, вся справа в нелінійному відгуку зорової системи, коли вона бачить світлий об'єкт на темному тлі.

Від фоторецепторів у сітківці ока, які перетворюють світло на нервовий імпульс, за біполярними нейронами сигнал йде в кору головного мозку. Ці нейрони бувають двох різновидів - on і off. Перші реагують на світлі об'єкти на темному тлі, а другі на темні на світлому. Вимірявши електричну активність під час того, як випробовуваним пропонували різні візуальні стимули, вчені з'ясували, що off-нейрони реагують передбачувано - їх активність зростає плавно, в той час як on-нейрони дають сигнали набагато більш сильні. Таким чином з'ясувалося, що світле на темному при однаковому контрасті призводить до більшого збудження нейронів. Таку асиметрію вчені спостерігали не тільки на людях, але також на кішках і мавпах.

На думку вчених, у асиметрії в оцінці розмірів світлих і темних об'єктів є цілком логічне пояснення. «Завдяки цій здатності ми можемо розгледіти навіть найслабше джерело світла», - пояснює доктор Хосе-Мануель Алонсо з Коледжу оптометрії в штаті Нью-Йорк (США), один з авторів дослідження. Ймовірно, ця здатність розвинулася під час еволюції, коли важливо було заздалегідь виявити небезпеку - палаючі очі хижака в темряві, наприклад. Вчені розраховують, що це відкриття дозволить зрозуміти природу короткозорості та інших розладів зору.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND