آنچه گالیله می دید
گالیله، ستاره شناس ایتالیایی هنگام رصد سیاره های دیگر متوجه چیز شگفت انگیزی شد. سیاره ی ناهید با چشم نامسلح نه تنها روشن تر از سیاره ی مشتری، بلکه بزرگ تر از آن هم دیده می شود. ولی از پشت تلسکوپ، این مشتری است که آشکارا بزرگ تر دیده می شود.
گالیله بر این باور بود که عدسی چشم انسان این به اصطلاح “خطای دید تابشدهی” (irradiation illusion) را پدید می آود.
* اگر جسمی با رنگ روشن بر روی زمینه ای تیره قرار گیرد، بزرگ تر از یک جسم تیره روی زمینه ی روشن دیده خواهد شد. این یک خطای دید است که تا چندی پیش هیچ کس دلیلش را نمی دانست.
یک پژوهش که سال گذشته انجام شد نشان داد که تفاوت در شیوه ی واکنش یاخته های (سلول های) مغز به تاریکی و روشنی می تواند این خطای دید را توضیح دهد. یاخته های عصبی که به اجسام روشن واکنش می دهند می توانند اجسام را بیش از یاخته هایی که به اجسام تاریک واکنش نشان می دهند دچارکج نمایی و اعوجاج کنند- این شاید یک امتیاز برای نیاکان بشر بوده که ناچار به دیدن در شرایطی با نور اندک (مانند شب ها) در دشت های آفریقا بودند.
 |
|
یک خطای دید نوری که باعث می شود ناهید (نقطه ی پایینی) در آسمان تاریک، بزرگ تر از مشتری (نقطه ی بالایی) دیده شود.
|
به گفته ی پژوهشگران، شاید همین واکنش کجنمایی به نور باشد که باعث می گردد خواندن در نور کم به چشم ها آسیب برساند.
رهبر این پژوهش، دکتر خوزه-مانوئل آلونسو که یک عصب‌پژوه در دانشکده ی بینایی سنجی دانشگاه ایالتی نیویورک است می گوید: «هرگاه از تاری یک تصویر می گوییم، معمولا به نورشناسی (اپتیک) می اندیشیم. ولی چیزی که داریم می بینیم یک مولفه ی دیگر هم دارد: خودِ یاخته های عصبی.»
ولی فیزیکدان آلمانی، هرمان فون هلمهولتز نشان داد که اگر این پدیده زیر سر ساختمان چشم انسان باشد، چیزهای تیره می بایست به همان اندازه ی چیزهای روشن دچار کجنمایی شوند، در صورتی که چنین نیست.
در این پژوهش، آلونسو و همکارانش از الکترودهایی کمک گرفتند تا سیگنال های الکتریکی یاخته های عصبی در نواحی بینایی مغز گربه ها، میمون ها، و انسان های بیهوش شده را در حالی ثبت کنند که به آن ها شکل هایی تیره روی زمینه ی روشن، شکل هایی روشن روی زمینه ی تیره، یا شکل هایی تیره یا روشن روی زمینه ای خاکستری نشان می دادند.
دستگاه بینایی دارای کانال هایی اصلی است: یاخته های حس‌مند به چیزهای روشن به نام یاخته های “ON”، و یاخته های حس‌مند به چیزهای تیره به نام یاخته های “OFF” شناخته می شوند. دانشمندان در این آزمایش، سیگنال های هر دو گونه یاخته را ثبت کردند.
 |
|
در این خطای دید، چارگوش سفید روی زمینه ی سیاه، بزرگ تر دیده می شود تا مربع سیاه با همان ابعاد روی زمینه ی سفید.
|
آنان دریافتند که واکنش یاخته های OFF به شکل های تیره روی زمینه ی روشن، به شیوه ای خطی و پیش بینی پذیر بود، یعنی هر چه پادسانی (کنتراست) میان یک جسم تاریک و روشن بیشتر بود، این یاخته ها هم کنش و فعالیت بیشتری داشتند. ولی واکنش یاخته های ON به شکل های روشن روی زمینه ی تیره واکنش نامتناسبی بود، یعنی به همان مقدار پادسانی، واکنش بزرگ تری نشان می دادند.
همین کجنماییِ یاخته های حس‌مند به رنگ روشن پاسخ معمای گالیله را به دانشمندان داد. سیاره ی ناهید -یک جسم روشن بر زمینه ی تیره- به گونه ی نامتناسبی بزرگ تر از مشتری دیده می شود که یک جرم دورتر و بنابراین کم نورتر است.
روشنی در شب
به گفته ی آلونسو، این دید کجنما پدیده ی بسیار سودمندی برای انسان ها است: «زیرا هنگامی که در جای تاریکی باشیم، این کجنمایی به ما اجازه می دهد نورهای اندک را هم ببینیم.» برای نمونه می تواند برای دزدان و شکارچیان شبانه به ما هشدار بدهد. ولی به گفته ی آلونسو به هنگام روز، اجسام تیره تر بیشتر به چشم می آیند، پس این که آن ها دچار کجنمایی نمی شوند برای ما بهتر است.
دستاوردهای این بررسی نشان داده که کجنمایی شاید چیزی باشد که در واقع در سطح یاخته های گیرنده ی نور در خود چشم رخ می دهد نه در مغز. گیرنده های نور (photoreceptor) یاخته های حس‌مند به نور در شبکیه ی چشم هستند (این در تضاد با نظریه ی گالیله است که فکر می کرد خطای دید به خاطر عدسی چشم رخ می دهد.)
داشتن یک واکنش شدیدتر به نور نسبت به تاریکی چیزیست که می تواند به هنگام رشد بینایی یک کودک مهم باشد. در نخستین هفته های پس از تولد نوزاد، دید او تار است، که می تواند به کجنمایی روشن-تیره بیانجامد.
این یافته ها همچنین می توانند پنجره هایی نو به شناخت مشکلات بینایی بگشایند. دانشمندان بر این باورند که تاری دید باعث مشکلاتی مانند نزدیک بینی می شود. آلونسو می گوید: «ما اکنون فکر می کنیم “تاری عصبی” می تواند بخش مهمی از این داستان باشد.»
تاری عصبی شاید حتی از این اندیشه که خواندن در نور کم برای چشم انسان بد است نیز پشتیبانی کند، هر چند که این موضوع نیاز به بررسی دیگری دارد.
