حرکات ریز چشم دلیل بینایی است

پژوهشگران پیشتر باور داشتند که عملکرد حساسیت کنتراست، براساس نورشناسی چشم و پردازش در مغز صورت می‌گیرد، اما پژوهشگران "دانشگاه راچستر" (UR) آمریکا در بررسی جدیدی نشان دادند که حساسیت کنتراست، به حرکات کوچکی بستگی دارد که بدون آگاهی فرد صورت می‌گیرند.

"مایکل روچی" (Michele Rucci)، استاد مغز و علوم شناختی دانشگاه راچستر گفت: این حرکات پیشتر نادیده گرفته می‌شدند، اما به نظر می‌رسد که از راه‌های گوناگونی از جمله عملکرد حساسیت کنتراست، به بینایی مربوط هستند.

ما می‌توانیم چشمان خود را بر یک نقطه متمرکز کنیم، اما چشم در سطح میکروسکوپی، حرکات بسیاری دارد. این حرکات کوچک که قبلاً بی‌اهمیت به شمار می‌رفتند، کمک مهمی برای سیستم بینایی در بازسازی یک صحنه هستند.

روچی افزود: برخی از دانشمندان معتقد بودند از آنجا که این حرکات بسیار ریز هستند شاید تأثیر چندانی نداشته باشند، ولی در مقایسه با سایز فتوگرامتر‌های روی شبکیه، آن‌ها تأثیر شگرفی دارند و ورودی شبکیه را تغییر می‌دهند.

اگر هر صحنه یا جسمی را مانند یک تصویر رایانه‌ای، متشکل از پیکسل‌ها یا نقاط متفاوت در نظر بگیریم، هر نقطه، رنگ متفاوتی با تیرگی و روشنایی متفاوت خواهد داشت. چشمان ما، سیگنال‌های هر کدام از این نقاط را می‌گیرند و آن‌ها را روی سلول‌های دریافت کننده تصویر یا "فتورسپتور" (photoreceptor) منعکس می‌کنند. سازماندهی این نقاط، یک الگوی فضایی ایجاد می‌کند که ما آن را به صورت یک صحنه یا جسم دریافت می‌کنیم، اما اگر الگوی فضایی به صورت یک تصویر ثابت منعکس نشود، از دید محو خواهد شد.

پژوهشگران باور داشتند این حرکات کوچک که معمولاً در نقاط گوناگونی رخ می‌دهند، سیگنال در حال ورود به شبکیه را به طور مداوم تغییر می‌دهند و تصویر را بازسازی می‌کنند؛ در نتیجه تصویر محو به نظر نمی‌رسد، اما این پژوهش جدید نشان می‌دهد که این حرکات، کاری بیش از پیشگیری از محو شدن تصویر انجام می‌دهد.

روچی ادامه داد: روشی که سیستم بینایی برای کدگذاری اطلاعات به کار می‌برد، براساس تغییرات زمانی است. حرکات چشم، الگوی فضا را در شبکیه به تغییرات زمانی تبدیل می‌کنند.

"آنتونیو کاسیل" (Antonino Casile)، از نویسندگان این پژوهش گفت: از آنجا که چشمان ما هرگز حتی هنگامی که فقط به یک نقطه خیره می‌شویم استراحت نمی‌کنند، مکانیسم مشابهی برای بینایی وجود دارد. حساسیت کنتراست، نتیجه تعامل دو فرآیند است؛ یک فرآیند حسی که ویژگی‌های واکنشی نورون‌ها در سیستم ابتدایی بینایی است و یک فرآیند حرکتی.

پژوهشگران با درک این موضوع که حرکات چشم بر حساسیت کنتراست تأثیر دارند، می‌توانند این عامل را در مدل‌های انسانی به کار بگیرند و دقت بیشتری را در فهم نحوه پردازش اطلاعات توسط سیستم بینایی فراهم کنند.

به علاوه، این پژوهش نشان می‌دهد تأثیر رفتار حرکتی بر بینایی، بسیار بنیادی‌تر از حد تصورات پیشین است.

روچی گفت: بینایی، تنها دریافت تصویر و پردازش آن با نورون‌ها نیست. سیستم بینایی برای استخراج و کدگذاری اطلاعات، از یک برنامه فعال استفاده می‌کند. ما به این نتیجه رسیدیم دلیل دیدن، حرکت دائم چشم‌ها است.

این پژوهش، در مجله " eLife" به چاپ رسید.