Vedci objavili funkciu žmurkania, ktorá bola predtým neznáma.

Každých pár sekúnd žmurkneme očami – je to jednoduchý, mimovoľný čin. Aj keď je všeobecne známe, že žmurkanie udržuje naše oči mazané, nová štúdia výskumníkov z University of Rochester objavila zložitejšiu úlohu: Žmurkanie pomáha nášmu mozgu efektívnejšie spracovávať vizuálne informácie. Vydaný v Zborník Národnej akadémie viedŠtúdia objasňuje, ako toto krátke zatvorenie našich očí prispieva k vizuálnemu vnímaniu.

Ľudia strávia asi 3 až 8 percent svojho bdelého času so zatvorenými očami kvôli žmurkaniu. Vzhľadom na to, že žmurkanie spôsobuje, že naše videnie sa na určitý čas rozmazáva, možno sa čudujeme, prečo sa to stáva tak často. Tradičné vysvetlenia zdôrazňujú jeho úlohu pri udržiavaní vlhkosti očí a predchádzaní vysychaniu.

Frekvencia blikania však naznačuje, že okrem mazania môžu existovať aj iné funkcie. Výskumníci Bin Yang, Janice Intoy a Michele Rucci sa snažili preskúmať tieto možné funkcie, konkrétne to, ako môže žmurkanie ovplyvniť vizuálne spracovanie v mozgu.

Ich štúdia zahŕňala dvanásť účastníkov, mužov aj žien s priemerným vekom 22 rokov, všetci s normálnym zrakom. Účastníci boli odmenení za svoj čas a nevedeli o konkrétnych cieľoch štúdie, aby sa zabezpečili neskreslené výsledky. Výskumníci vykonali štúdiu v kontrolovanom laboratórnom prostredí s použitím pokročilej technológie sledovania očí na presné sledovanie pohybov očí účastníkov.

Účastníci mali za úlohu prezerať vizuálne podnety pozostávajúce z mriežkových vzorov, ktoré sú striedajúcimi sa pruhmi s rôznymi priestorovými frekvenciami. Priestorová frekvencia označuje úroveň detailov vo vzore, pričom vyššie frekvencie označujú jemnejšie detaily. Tieto podnety boli zobrazené na monitore s vysokým rozlíšením a účastníci museli identifikovať, či je mriežka naklonená v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek.

Experimentálny dizajn zahŕňal dve hlavné podmienky na izoláciu účinkov žmurkania na vizuálne spracovanie. V stave „stimul-blikanie“ boli účastníci prinútení žmurkať počas prezentácie vizuálneho stimulu. Na rozdiel od toho, v stave „bez stimulu-žmurkania“ boli prinútení žmurkať skôr, ako sa objavil stimul. Výskumníci kontrolovali načasovanie a podmienky žmurkania, aby zabezpečili, že akékoľvek pozorované účinky možno pripísať skôr žmurknutiu než iným premenným.

Pohyby očí boli sledované pomocou duálneho Purkinje Image eye-trackera, ktorý poskytuje údaje s vysokým rozlíšením o pozíciách a pohyboch očí účastníkov. Táto technika umožnila výskumníkom zabezpečiť, aby účastníci postupovali podľa pokynov a že ich žmurkanie a pohyby očí boli presne zaznamenané. Každá experimentálna relácia pozostávala z viacerých pokusov a údaje sa zbierali a analyzovali na porovnanie výkonu medzi týmito dvoma stavmi.

Vedci zistili, že keď účastníci počas prezentácie vizuálneho podnetu žmurkali, ich výkon pri posudzovaní orientácie mriežky sa výrazne zlepšil v porovnaní s žmurkaním pred objavením sa stimulu. Toto zlepšenie bolo evidentné tak v presnosti ich odpovedí, ako aj v ich citlivosti na vizuálne detaily, merané štandardným indexom citlivosti diskriminácie.

Vedci špekulovali, že toto zlepšenie bolo spôsobené zmenami svetla spôsobenými žmurkaním. Svetlo sa vzťahuje na jas vizuálneho stimulu. Keď žmurkneme, naše oči sa dočasne zatvoria, čo spôsobí náhle zmeny svetla. Tieto zmeny môžu pomôcť obnoviť množstvo vizuálnych informácií vstupujúcich do oka a pomôcť mozgu efektívnejšie spracovať vizuálny vstup.

„Moduláciou vizuálneho vstupu do sietnice očné viečka efektívne preformátujú vizuálne informácie, čím sa vytvárajú svetelné signály, ktoré sú úplne odlišné od tých, ktoré bežne zažívame,“ povedal Rucci, profesor na oddelení mozgových a kognitívnych vied, „keď sa pozrieme na bod na scéne.“

Na ďalšie overenie tejto hypotézy výskumníci vykonali kontrolný experiment, v ktorom simulovali účinky žmurkania stlmením vizuálneho stimulu na určitý čas. Výkony účastníkov sa zlepšili v rovnakej miere, ako keď žmurkali prirodzene. To podporilo myšlienku, že za zlepšenie vizuálneho spracovania sú zodpovedné skôr zmeny jasu než fyzický akt žmurkania.

Štúdia dospela k záveru, že žmurkanie počas vizuálnych úloh zvyšuje schopnosť mozgu spracovávať vizuálne informácie tým, že vyvoláva prospešné zmeny jasu. Tieto zistenia naznačujú, že očné viečka zohrávajú dôležitú úlohu vo vizuálnom vnímaní okrem toho, že udržiavajú naše oči vlhké. Výsledky tiež ukazujú, že náš vizuálny systém sa vyvinul tak, aby využíval tieto krátke prerušenia videnia na zlepšenie našej celkovej zrakovej ostrosti a spracovania.

„Ukazujeme, že žmurkanie prospieva ľudským pozorovateľom, ako to predpovedajú informácie poskytnuté týmito prechodnými javmi,“ povedal Bin Yang, postgraduálny študent v Russiho laboratóriu a prvý autor článku. „Na rozdiel od všeobecného presvedčenia teda žmurkanie zlepšuje – nie bráni – vizuálnemu spracovaniu a kompenzuje zníženie expozície stimulom.“

štúdium, „Žmurkanie očami ako štádium vizuálneho spracovania“ Zverejnené 2. apríla 2024.