培訓縮小盲點的大小

新的研究表明,僅僅8天的培訓就可以縮小生理盲點的大小。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


編者注:本部落格的部分內容先前曾在我們為《大眾科學思想》雜誌撰寫的“幻覺”專欄中出現過。

您的視網膜感光細胞透過神經纖維(超過一百萬根獨立的導線)將視覺訊號傳遞到大腦——這些神經纖維捆綁在一個稱為視神經的結構中,視神經從眼球后部伸出,將視網膜連線到大腦。如果您的感光細胞像任何明智的感覺細胞一樣朝向眼睛前方,神經纖維就會聚集在眼睛後部——感光細胞後面——視神經就可以在不干擾您視野的情況下離開眼睛。然而,在人類視網膜中,連線感光細胞和大腦的迴路聚集在眼睛的中心,因此神經纖維必須再次向下穿過視網膜才能形成視神經。結果就形成了一個無法存在視覺影像的區域。儘管這個區域驚人地靠近您視網膜的中心,但您看不到視覺中的孔洞,因為您的大腦會將其填補。

為了向您自己證明這一點,請先完整閱讀本段,然後嘗試這個練習:伸出雙手,手臂伸直,拇指接觸,然後將兩個食指向上伸直[參見隨附的插圖]。閉上右眼,用左眼看著您的右手指尖。同時,密切注意您的左手指尖。您會注意到它已經消失在您左視網膜的盲點中(如果不是,請在保持兩個拇指接觸的同時上下旋轉您的左手腕,以檢視您的左手指尖消失)。一旦您的手指尖消失,請注意您仍然可以看到它後面的東西!現在誠實地問問自己,您在盲點中是否擁有X射線視覺,還是在盲點中失明?假設您同意您在盲點中確實是失明的,我們現在可以分析大腦如何填補這個孔洞,以瞭解填充是如何工作的。請注意,填充區域看起來像您盲點周圍的區域:您的大腦用可用的最近視覺資訊填充孔洞。然而,該演算法不夠智慧,無法填充您的手指。


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新的研究,於去年八月發表在《當代生物學》雜誌上,現在表明了許多視覺科學家以前認為不可能的事情:僅僅8天的培訓就可以縮小生理盲點的功能尺寸。

這項研究的作者,由澳大利亞昆士蘭大學的保羅·A·米勒領導,培訓了10名實驗物件來指示在盲點外圍顯示的移動刺激的方向。這些視覺刺激由漂移的正弦波形組成,這些波形呈環形顯示,環繞著一隻眼睛的生理盲點中心。

這項培訓在連續20個工作日進行,提高了受試者對方向和顏色的敏感度,因此證明了對即時培訓(運動方向)之外的視覺領域(顏色)的推廣。然而,這種改進並未擴充套件到未經培訓的眼睛的盲點,這表明結果並非由於一般的練習效應。

在培訓之前,盲點的估計範圍為24度視角(將1度視角視為手臂長度的拇指大小)。到培訓結束時,盲點已縮小至21度視角。這種益處表現得非常迅速,88%的改進僅需8天的培訓即可實現。

視覺神經元在視覺世界中具有區域性化的“視窗”,稱為“感受野”。科學家們推測,培訓一定增加了感受野與盲點相鄰或部分重疊的神經元的反應,從而增強了主要來自功能性失明區域內的微弱訊號。他們還提出,類似的培訓方案可能在區域性失明的情況下證明有用,這些失明是由視覺系統的損害或損傷造成的。

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.

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