你知道嗎,你的眼睛每天都在經歷失明,還是一天幾萬次的那種。
先別急著拍板磚。雖然你不曾察覺,但最新研究已經證明:
當你盯著一個東西想要看清楚時,視力反而會先受到抑制,完全無法注意到移動的物體。
這項研究來自羅切斯特大學,已經刊登在 PNAS 上。
具體而言,研究指出:
我們的眼睛每天會高頻產生一種叫微眼動的行為,這種行為伴隨短暫的視覺抑制,期間我們基本等同于失明。
但在這之后,視力就會迅速恢復,并持續改善,整體視力還能得到短暫增強。
這到底是怎么一回事。
什么是微眼動。
我們盯著一個物體時,眼睛似乎是不動的。
但其實,眼睛無時無刻都在做微小的振動,稱為微眼動。
微眼動并不受主觀意愿控制,即便凝視某個點時,它也依然存在:
這個頻率保持著每秒一兩次,每天算下來能達到幾萬次。要想察覺到自己存在微眼動,可以試試盯著下面這張圖像,會發現它們看起來像是動的:
別小看這些輕微的振動,它們讓我們能更加清晰地看見物體的細節這是因為我們的眼睛雖然依靠視網膜收集視覺信息,但在視網膜中央,只有一個非常小的區域能收集到高分辨率的信息
這個區域在視網膜黃斑上,是一個小凹,比其他視網膜區域具有更多感光細胞,也就擁有更高的視覺靈敏度,能分辨出更多物體細節。
它的面積很小,因此眼睛要想完整看清楚整個事物的細節,就必須輕微挪動視線,讓小凹位置的感光細胞接觸更多刺激,于是就有了微眼動。
所以,微眼動怎么又跟失明扯上關系了呢。
大幅眼動會發生短暫失明
這還得先說回我們正常的眼動行為,也就是較大幅度地移動視線。
類似這樣
在之前的研究中,科學家們已經發現,大范圍的眼動會導致我們暫時失明。
在我們能意識到的視覺范圍內,如果視線突然發生轉移,例如在兩個電腦屏幕之間來回看,視覺能力就會在轉換期間突然降低。
這種短暫性視覺抑制的現象,被稱為掃視抑制。
為什么人類需要掃視抑制。
上面提到,平時我們看高分辨率的東西,是通過微眼動不斷刷新感光細胞接觸到的視覺刺激,來避免產生神經適應性:
圖源維基百科 Troxler’s fading
但是,太多的視覺刺激也不好。
尤其是在快速移動視線時,如果眼睛不屏蔽大量視覺信息,我們的大腦神經就會接收到過量刺激,造成眩暈感,出現像在高分辨率游戲中感受到的暈 3D現象。
眩暈感類似游戲中的暈 3D
所以,在大幅度眼動時,眼睛就需要通過掃視抑制,屏蔽大量視線移動產生的信息,避免我們產生眩暈感這個過程中,眼睛會出現掃視抑制現象,也就是短暫地發生失明
不過,之前的研究還停留在眼動與掃視抑制現象的研究科學家們并不知道,微眼動本身是否也會發生掃視抑制,以及這是否會影響黃斑的能見度
受設備精度所限,此前科學家們沒有進行微眼動的相關實驗。
微眼動也會產生視覺抑制
但現在,來自羅切斯特大學的一個研究團隊搞到了高精度而實驗設備,開始探究微眼動對視力的影響。
研究人員在一塊高幀率屏幕上進行了一場捉跳蚤的游戲他們找來了 8 名測試者,在畫面中尋找 30 個電子跳蚤的跳動
實驗流程具體如下,其中黃色 X 是視線中心,青色線條是眼動:
測試者先用 1 秒適應這塊毛皮的畫面,然后開始捉跳蚤,也就是在跳蚤跳起的瞬間按下按鈕。
研究人員驚訝地發現,無論是在跳蚤轉移之前,還是之后,參與者都看不到跳蚤,即使他們直接盯著跳蚤可能出現的地方:
實驗結果表明,微眼動也伴伴隨著短暫的視覺抑制,在此期間我們基本上是失明的。
無論測試者反應速度有多快,失明時眼睛都無法注意到移動物體。
不過,在經歷的短暫的失明后,視力就會在凝視中心迅速恢復,并持續改善,整體視力還得到了短暫增強:
從實驗數據可以看出,微眼動發生過后,視力恢復得非常快。
平均而言,在黃斑區域,微眼動結束后不到 25 毫秒的時間內,靈敏度已恢復到之前 90%,之外區域也能在 25 毫秒內完全恢復在微眼動之后 100 毫秒,視覺靈敏度還有一定的反彈,平均高出了 12%
接下來,研究人員計劃繼續研究視覺抑制與視力增強之間的關系,并進一步研究這些持續的凹陷調節如何影響眼動策略,以及人類如何積極應對這些策略以提高視覺性能。
這么看來,想要做人造眼睛的難度又提升了不少。
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