К вопросу об адаптации рецепторов чувственного восприятия.

[avkost1955]

     В предыдущем посте была представлена вот эта интересная гифка, заимствованная у katoga.

     Сегодня предлагаю вашему вниманию объяснение наблюдаемого эффекта. В основу игрушки положено хорошо известное физиологам явление адаптации рецепторов, отвечающих за восприятие окружающего мира. Это явление заключается в том, что длительное постоянное воздействие на рецептор приводит к полному или частичному снижению его чувствительности. Действительно, все замечали что постепенно перестаешь воспринимать первоначально резкий запах. Ощущение вкуса тоже заметно притупляется, если съесть что-то сильно острое или горькое.
 

   В принципе, адаптации подвержены любые чувствительные элементы организма, в том числе и зрительные рецепторы. Хотя в повседневной жизни врядли кто-то ощущал притупление зрения в результате адаптации, разве что при внезапной яркой вспышке. Все дело в том, что природа позаботилась и максимально защитила такой важный аппарат, как зрение от постоянных длительных воздействий. Во-первых наши глаза постоянно движутся разглядывая отдельные детали изображения, во-вторых даже если усилием воли зафиксировать взгляд на одной точке, полной адаптации не происходит из-за микроскопических непроизвольных движений глазного яблока.
    Но вернемся к объяснению удивительных свойств волшебной картинки.
    Как известно, чувствительная часть зрительного аппарата - сетчатка состоит из различных рецепторов. Во-первых, это палочки (нервные клетки реагирующие на свет в широком диапазоне длин волн, используемые в основном для сумеречного зрения), которые не способны различать цвета и, поэтому здесь нам не интересны. Во-вторых, колбочки, которых имеется три типа - колбочки, реагирующие преимущественно на длины волн в красной части спектра, колбочки, реагирующие на зеленую часть и колбочки, воспринимающие преимущественно синий свет. 
     Рассмотрим для примера часть изображения, на которой изображения деревья. На первой стадии (когда прямоугольник на гифке заполняется) деревья имеют фиолетовый цвет, на самом деле этот цвет формируется красными и синими излучающими элементами монитора. Взгляд зафиксирован на центральной точке, поэтому изображение листвы дерева приходится примерно на одну и туже область сетчатки. Красные и синие колбочки этой области подвергаются интенсивной стимуляции, поэтому постепенно теряют чувствительность. В момент перехода к черно-белому изображению на эту обрасть сетчатки начинает проецироваться однородно серая засветка, то есть все колбочки стимулируются одинаково, но зеленые-то не устали, их чувствительность значительно выше, поэтому и сигнал они выдают более сильный, нежели красные и синие. Естественно, мозг воспринимает эту область изображения как зеленую. До тех пор, пока не восстановится чувствительность уставших колбочек.
     Вот такую красивую иллюстрацию к известному физиологическому явлению сделал автор этой гифки.

Comments

[avkost1955.livejournal.com]

Да, в целом понятен, но возникает новый вопрос. И заключается он в следующем. Как показывает весь этот опыт на первой стадии происходит адаптация , т.е. снижение чувствительности колбочек, то есть пока заполняется прямоугольник сигнал от рецепторов становится все слабее. Однако, воспринимаемая мозгом картинка при этом не меняется, хотя яркость её казалось бы должна ослабевать. Значит у мозга есть еще один канал получения информации, который говорит: "изображение неизменно, хотя сигналы от колбочек ослабевают". И только когда исходное изображение меняется (скачком переходит в черно-белое) мозг начинает реагировать на ослабленные сигналы уставших колбочек. Значит по второму каналу пришел сигнал: "изображение изменилось - надо по новому интерпретировать информацию от колбочек". Так что, чем больше задумываешься о процессе зрительного восприятия, тем больше вопросов.