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
人類的夜視不如白天的視覺精確。這就是為什麼在半夜赤腳起床比白天沿著同一條路走更容易踩到痛苦的樂高積木。我有三個孩子,年齡都在十二歲及以下,所以我知道。
但是,我們的夜視比白天視覺差的具體方式,對我們大多數人來說是出乎意料的反直覺。我記得在大學裡學到夜視是無色的(意味著我們在晚上只能看到灰度),並且不太相信。我花了一些仔細的夜間觀察才得出結論,我的教授是對的:白天色彩鮮豔的物體在晚上沒有色調。最令人震驚的是,儘管我一直患有夜間色盲症(我們所有人都是如此),但我從未意識到自己的缺陷。
最近由德國馬爾堡大學的亞歷杭德羅·格洛里亞尼和亞歷山大·舒茨進行的一項研究,於本月早些時候發表在《當代生物學》雜誌上,表明我們的夜視自我欺騙比以前認為的更為普遍。
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要理解格洛里亞尼和舒茨的發現,首先要理解的是,白天和夜間的視覺依賴於不同型別感光細胞的活動(這些是將光能轉換為電訊號的視網膜細胞,然後您的大腦可以處理這些訊號)。“視錐細胞”在白天(或當您在晚上開啟燈時)處於活動狀態。“視杆細胞”在夜間(或在非常昏暗的光線水平下)處於活動狀態。
在白天視覺中,當視錐細胞活躍時,您在注視的中心具有最高的視敏度。這意味著,要成功地從手指上取出小刺,您需要直接注視那個微小的空間區域(而不是例如從眼角觀察它)。這是因為視錐細胞最密集地聚集在視網膜的最中心,在一個稱為“中央凹”的小區域中。無論您將中央凹指向哪個視覺空間區域,您都將以最高的細節看到它。
在夜視中,當視杆細胞(而不是視錐細胞)活躍時,情況並非如此。雖然您的中央凹充滿了視錐細胞(也許是因為您的中央凹充滿了視錐細胞),但它不包含視杆細胞。這意味著,當您在半夜起床去洗手間,而沒有費心開啟燈時,您的視野中心會有一個相當大的孔洞(大約是手臂距離處拇指指甲的寬度)。您可能沒有注意到自己在夜間注視中心實際上是盲目的原因是,您的視覺系統使用來自周圍視網膜區域(確實包含視杆細胞)的資訊填充了此空白。也就是說,視覺系統推斷可能存在於您的中央盲點中的內容——而您通常一無所知。除非,也許,當您踩到一塊白天會完全看到的樂高積木時,就是這樣。
在格洛里亞尼和舒茨的研究之前,人類夜視中存在中央盲點是眾所周知的。他們的發現是,人們更信任他們用中央視覺看到的東西,而不是他們用周邊視覺看到的東西。白天和晚上都是如此。只是您真的不應該在晚上信任您的中央視覺——考慮到那時您是中央盲目的。即便如此,舊習慣似乎很難改掉,對於我們的視覺系統來說。格洛里亞尼和舒茨實驗的參與者更信任他們的中央夜視,而不是他們的周邊視覺——即使他們的感知判斷在很多時候都是錯誤的。
這裡的教訓是什麼?下次您決定在半夜起床時,您可能需要用眼角掃視一下地板,以更好地避開那些討厭的樂高積木。或者只是開啟燈。
