Как мы видим лучше, «отводя взгляд»
Когда мы фиксируем взгляд на объекте, его изображение попадает не на область с наибольшей плотностью фоторецепторов. Вместо этого его положение немного смещено к носу и вверх от пика клеточной плотности. Это показано в недавнем исследовании, проведенном в Университете Бонна (Германия) и опубликованном в журнале Current Biology. Исследователи наблюдали такие смещения в обоих глазах у 20 здоровых испытуемых и предполагают, что такое поведение при фиксации улучшает общее зрение.
Распределение светочувствительных клеток — фоторецепторов — в сетчатке человека неоднородно. В центральной области, фовеа, обеспечивающей самое острое зрение, плотность колбочек достигает 200 000 на квадратный миллиметр, а на периферии падает до примерно 5 000. Это сравнимо с камерой, у которой разрешение меняется по полю зрения.
Доктор Вольф Харменинг, руководитель группы адаптивной оптики и зрительной психофизики в отделении офтальмологии Университетской клиники Бонна, поясняет: «У людей плотность упаковки колбочек варьируется внутри самой фовеы с резким пиком в её центре. Ранее считалось, что, фокусируясь на объекте, мы выравниваем глаза так, чтобы его изображение попало точно на это место».
Взгляд оптимизирован для зрения двумя глазами
Исследование, проведенное в рамках докторской диссертации коллеги Харминга Дженни Лорен Райнигер, показало, что это не совсем так. Фиксируемые объекты систематически смещены к носу и вверх относительно места наибольшей плотности колбочек.
«Мы изучили 20 испытуемых и обнаружили эту тенденцию у всех», — говорит Райнигер. «Смещения были немного больше у одних и меньше у других, но направление всегда было одинаковым и симметричным для двух глаз. Мы также обнаружили то же самое место при повторном измерении год спустя».
Почему мы не используем самую острую часть сетчатки для зрения? Возможно, этот «приём» позволяет резервировать максимальное разрешение глаз для областей изображения, которые в этом больше всего нуждаются.
«Когда мы смотрим на горизонтальные поверхности, например, на пол, объекты выше точки фиксации находятся дальше», — объясняет Райнигер. «Это верно для большей части нашего естественного окружения. Объекты, расположенные выше, кажутся немного меньше. Такое смещение взгляда может увеличить область зрительного поля, которая видна чётко». Исследователи предполагают, что такое поведение является адаптацией к зрению двумя глазами.
Наблюдаемое смещение изображения довольно мало. «Тот факт, что мы вообще смогли его обнаружить, основан на техническом и методологическом прогрессе последних двух десятилетий», — говорит Харменинг.
Исследователи из Бонна используют лазерный адаптивный оптический офтальмоскоп, который позволяет напрямую видеть отдельные колбочки в глазах участников. «Этот метод также показывает нам, какие именно клетки использовались для фиксации объекта», — говорит Харменинг.
В сетчатке человека до семи миллионов этих крошечных цветовых рецепторов, но при фокусировке на точке мы используем лишь небольшую их часть — вероятно, всего несколько десятков — и, возможно, одни и те же на протяжении всей жизни. Тестирование зрения с привязкой к конкретным клеткам, вероятно, поможет понять, какие из них наиболее важны, как в норме, так и при заболеваниях.