05.02.2024, 15:44
Андрей Папиш
276

Ночное и дневное зрение сработали по одной и той же модели

❋ 4.8

Израильские исследователи провели ряд экспериментов для проверки остроты человеческого зрения в темноте. Как выяснилось, в условиях высокой и низкой освещенности люди фиксируют взгляд на одних и тех же областях, а в темноте читают медленно, но с одинаковой эффективностью.

Ночное и дневное зрение сработали по одной и той же модели
Ночное и дневное зрение сработали по одной и той же модели / © Ayelet McKyton et al. / Автор: Visellia Orfius

Глаза улавливают отраженный свет благодаря светочувствительным клеткам в сосудистой оболочке сетчатки — колбочкам и палочкам. Однако последние гораздо лучше улавливают свет и функционируют в темных условиях. Поэтому ночное (скотопическое) зрение иногда называют палочковым.

Несмотря на это, ученые исследовали человеческое зрение — важнейшее из чувств — в основном в условиях дневного света, тогда как древний человек большую часть жизни проводил в темноте. Известно, что ночное зрение бесцветно, поскольку палочки почти не различают волны разной длины. Вдобавок у него низкая острота на периферии, а регистрация световых сигналов медленнее колбочек в пять раз.

Восполнить пробелы в знаниях о ночном зрении решили израильские неврологи. Изучив, как люди в темноте читают, распознают лица, а также фиксируют внимание, исследователи пришли к выводу, что скотопическое зрение, как дневное (фотопическое), связано с доминированием глобального механизма восприятия. Научная работа об этом опубликована в журнале iScience.

Результаты эксперимента на чтение. А) Слева — доля правильных ответов в условиях фотопического (желтый), размытого (зеленый) и скотопического (синий) зрения. Справа — скорость чтения в каждом из условий; B) Количество фиксаций на слово (слева), амплитуда саккадов (в центре) и длительность фиксации (справа) в каждом из условий; C) Три трека движения глаза в разных условиях; D) Гистограммы для разных условий, показывающие количество фиксаций. Более темным цветом обозначено местоположение среднего слова, где горизонтальные положения фиксаций были усреднены / © Ayelet McKyton et al.

Исследователи провели несколько экспериментов для проверки остроты ночного зрения. Во всех участники сидели на расстоянии 65 сантиметров от экрана, а результирующая яркость в скотопических условиях составила ∼0,002 канделы на квадратный метр для белого (примерный аналог очень темных сумерек или очень светлой, лунной ночи).

В одном из опытов испытуемые должны были определить ориентацию буквы Е, возникающую по обе стороны от точки фиксации. Опыт проводился в условиях дневного и ночного освещения, а также размытости (добровольцы надевали очки с линзами +5). В темноте зрение участников показало наихудший результат.

Сопоставление лиц и результаты отслеживания взгляда. А) Слева — доля правильных ответов в фотопических, размытых и скотопических условиях и при обеих ориентациях. Справа — время реакции при каждом условии и ориентации; B) Количество фиксаций на лице (слева) и продолжительность фиксации (справа) при каждом условии и ориентации для левого лица; C) Шесть карт фиксации, усредненных по участникам для каждого условия и ориентации, показывающих фиксированные области на левом лице; D) Вертикальный разброс фиксаций на левом лице в каждом условии и ориентации, представленный усреднением стандартного отклонения вертикального положения по участникам. В кадре: (E-G) Результаты отслеживания глаз для левого лица в вертикальных парах лиц в течение первых секунд в фотопическом и скотопическом состоянии / © Ayelet McKyton et al.

Однако при проверке чтения при скотопических и фотопических условиях зрение было одинаково эффективным. Правда, при плохой освещенности у испытуемых падала скорость чтения, но в темноте это зависело только от длительной фиксации на словах. Иными словами, в темноте люди читают точно, но медленно.

Другой эксперимент, где участникам предложили совместить два вертикально перевернутых лица по обе стороны экрана, показал, что во всех условиях зрение фиксируется возле глаз. Площадь этой фиксации в темноте и при свете была одинаковой, увеличилась лишь ее длительность.

Свои результаты исследователи объяснили работой глобального механизма восприятия в темноте, когда мозгу достаточно посмотреть на целостное изображение, а не на его детали, чтобы обработать информацию. Люди, по словам неврологов, не меняют свои визуальные стратегии, приспосабливаясь к условиям темноты, и сохраняют те же глобальные модели поведения, что и при свете.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий