培训缩小盲点的大小

新的研究表明,仅仅8天的培训就可以缩小生理盲点的大小。

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


编者注:本博客的部分内容先前曾在我们为《大众科学思想》杂志撰写的“幻觉”专栏中出现过。

您的视网膜感光细胞通过神经纤维(超过一百万根独立的导线)将视觉信号传递到大脑——这些神经纤维捆绑在一个称为视神经的结构中,视神经从眼球后部伸出,将视网膜连接到大脑。如果您的感光细胞像任何明智的感觉细胞一样朝向眼睛前方,神经纤维就会聚集在眼睛后部——感光细胞后面——视神经就可以在不干扰您视野的情况下离开眼睛。然而,在人类视网膜中,连接感光细胞和大脑的回路聚集在眼睛的中心,因此神经纤维必须再次向下穿过视网膜才能形成视神经。结果就形成了一个无法存在视觉图像的区域。尽管这个区域惊人地靠近您视网膜的中心,但您看不到视觉中的孔洞,因为您的大脑会将其填补。

为了向您自己证明这一点,请先完整阅读本段,然后尝试这个练习:伸出双手,手臂伸直,拇指接触,然后将两个食指向上伸直[参见随附的插图]。闭上右眼,用左眼看着您的右手指尖。同时,密切注意您的左手指尖。您会注意到它已经消失在您左视网膜的盲点中(如果不是,请在保持两个拇指接触的同时上下旋转您的左手腕,以查看您的左手指尖消失)。一旦您的手指尖消失,请注意您仍然可以看到它后面的东西!现在诚实地问问自己,您在盲点中是否拥有X射线视觉,还是在盲点中失明?假设您同意您在盲点中确实是失明的,我们现在可以分析大脑如何填补这个孔洞,以了解填充是如何工作的。请注意,填充区域看起来像您盲点周围的区域:您的大脑用可用的最近视觉信息填充孔洞。然而,该算法不够智能,无法填充您的手指。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


新的研究,于去年八月发表在《当代生物学》杂志上,现在表明了许多视觉科学家以前认为不可能的事情:仅仅8天的培训就可以缩小生理盲点的功能尺寸。

这项研究的作者,由澳大利亚昆士兰大学的保罗·A·米勒领导,培训了10名实验对象来指示在盲点外围显示的移动刺激的方向。这些视觉刺激由漂移的正弦波形组成,这些波形呈环形显示,环绕着一只眼睛的生理盲点中心。

这项培训在连续20个工作日进行,提高了受试者对方向和颜色的敏感度,因此证明了对即时培训(运动方向)之外的视觉领域(颜色)的推广。然而,这种改进并未扩展到未经培训的眼睛的盲点,这表明结果并非由于一般的练习效应。

在培训之前,盲点的估计范围为24度视角(将1度视角视为手臂长度的拇指大小)。到培训结束时,盲点已缩小至21度视角。这种益处表现得非常迅速,88%的改进仅需8天的培训即可实现。

视觉神经元在视觉世界中具有局部化的“窗口”,称为“感受野”。科学家们推测,培训一定增加了感受野与盲点相邻或部分重叠的神经元的反应,从而增强了主要来自功能性失明区域内的微弱信号。他们还提出,类似的培训方案可能在局部失明的情况下证明有用,这些失明是由视觉系统的损害或损伤造成的。

Susana Martinez-Conde is a professor of ophthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Health Sciences University in Brooklyn, N.Y. She is author of the Prisma Prize–winning Sleights of Mind, along with Stephen Macknik and Sandra Blakeslee, and of Champions of Illusion, along with Stephen Macknik.

More by Susana Martinez-Conde
© . All rights reserved.