Нейробиологи отыскали разъяснение оптической иллюзии, в первый раз описанной Галилео Галилеем наиболее 400 годов назад во время наблюдения им планет Галлактики. Изучая планетки через телескоп и невооруженным глазом, астролог с удивлением увидел, что в первом случае видимый размер Венеры оказывался меньше, чем размер Юпитера, а во 2-м случае - напротив.
«Галилей был первым, кто представил, что наши глаза искажают реальность», - объяснил доктор Хосе-Мануэль Алонсо из Института оптометрии в штате Нью-Йорк (США). Галилей посчитал, что искажение возникает в самом людском глазе. Наблюдаемые впрямую, калоритные планетки на черном фоне кажутся больше и обретают «лучистый венец», что и делало для Галилея Венеру в восемь раз больше, чем Юпитер, невзирая на то, что при наблюдении в телескоп Юпитер казался вчетверо больше. В предстоящем почти все астрологи отмечали, что угловое разрешение при наблюдении невооруженным глазом выше для слабеньких объектов, чем для ярчайших. Галилей писал, что это происходит «или из-за того, что их свет преломляется на влаге, которая покрывает наш зрачок, либо из-за того, что он отражается от краев век, а потом рассеивается по зрачку, либо по некий иной причине».
Причина вправду оказалась в самом человеке, физиологические предпосылки размытия ярчайших объектов пробовали разъяснить почти все ученые, в том числе именитый германский доктор и физик Герман Гельмгольц.
Гельмгольц оказался поближе всего к истине, поняв, что повышение видимого размера ярчайших объектов соединено с нашим восприятием световых сигналов, а не с оптикой самого глаза.
«Наше исследование показало, что восприятие, которым Гельмгольц разъяснял этот парадокс, - нелинейный отклик зрительной системы, когда объекты видны на черном фоне», - объяснил Алонсо, создатель статьи, размещенной в журнальчике Proceedings of the National Academy of Sciences.
В собственном опыте ученые инспектировали активность нейронов зрительного бугра и коры мозга, отвечающих за восприятие света у кошек, обезьян и людей, с помощью вживленных электродов.
В момент опыта людям и животным, которые находились под анестезией, демонстрировали три вида изображений: черные фигуры на светлом фоне, калоритные фигуры на черной фоне, также черные и светлые фигуры на сероватом фоне.
Сейчас понятно, что человек принимает калоритные и черные сигналы (отсутствие света) с помощью так именуемых on и off-каналов в сетчатке и зрительном бугре. Измерив электрические сигналы от этих каналов, ученые узнали, что off-нейроны реагируют прогнозируемо и линейно на возникновение черных фигур на светлом фоне - чем резче контраст меж фигурой и фоном, тем паче активны эти нейроны. Но on-нейроны реагировали на повышение яркости светлых объектов на черном фоне непропорционально посильнее.
По другому говоря, при схожем контрасте фигуры и фона 2-ой вариант дает большее возбуждение нейронов.
По мнению ученых, это и разъясняет асимметрию в нашей оценке размеров ярчайших и тусклых объектов, и эта изюминка появилась в процессе эволюции не попросту так.
«Когда вы находитесь в чрезвычайно черном месте, это дозволяет для вас рассмотреть самые слабенькие источники света», - объяснил Алонсо.
Когда-то это помогало людям ранее найти опасность в темноте. Но деньком, напротив, это свойство зрения дозволяет нам рассмотреть маленькие черные детали на наиболее ярчайшем фоне. Тот же эффект играет роль и в ежедневной жизни: любая дама знает, что черная одежда ее стройнит, сглаживая недочеты фигуры. Сейчас этому есть научное разъяснение: черная фигура на светлом фоне дает наименьшее возбуждение нейронов, чем светлая фигура на черном фоне.
Исследователи считают, что их открытие поможет лучше осознать природу таковых болезней зрения, как близорукость.