Почему, когда зажмуришь глаза, видятся разные узоры?

Глаза передают мозгу информацию о том, какой свет на них падает. Если глаза плотно закрыты, на сетчатку не попадает никакого света и видеть мы ничего не должны.



Почему же, когда мы закрываем глаза, то иногда все-таки видим цветные пятна и даже узоры?

Это побочный эффект работы мозга, распознающего цвета и яркости точек зрительного поля. Условия освещенности вокруг постоянно меняются, но мы должны правильно определять цвета и когда на улице день, и когда ночь, и когда мы идем по зеленому лесу, и когда мы плаваем под водой, и даже если мы попали на дискотеку и всё вокруг освещается разноцветными прожекторами. Если сделать фотографии одного и того же предмета в таких разных условиях, на всех фотографиях этот предмет будет разных цветов. И все-таки мы всегда будем правильно определять цвет предмета в самых разных обстоятельствах, если только среди нас нет дальтоников. Как мы это делаем?

На свет разных цветов реагируют разные клетки сетчатки — колбочки. Одни из них сильнее всего реагируют на красный свет, другие — на синий, а третьи — на зеленый. Колбочки посылают мозгу информацию о цвете каждой точки зрительного поля, а мозг разбирается, как ее интерпретировать. Если бы мозг интерпретировал информацию от колбочек прямолинейно, мы бы часто определяли цвета неправильно. Например, если бы мы попали в комнату, освещенную красным светом, то все предметы в ней казались бы нам красными, потому что сильнее всего посылали бы мозгу сигналы колбочки, отвечающие за красный цвет. Но на самом деле спустя несколько минут в такой комнате наши глаза приспособятся, и мы начнем правильно определять цвета предметов.

Это произойдет потому, что у мозга изменится представление о том, что такое «нулевой уровень красного». В комнате с красным освещением он определенно более высокий, чем при более привычном белом или желтом свете. После нескольких минут в освещенной красным светом комнате мозг начнет «вычитать» эту избыточную красноту из цветов всех предметов, и мы станем правильно воспринимать их цвета (хотя от колбочек всё еще будут поступать в основном красные сигналы).

Как мозг узнает, сколько именно красного нужно вычитать? Это происходит само собой, потому что клетки, в норме определяющие красноту, будут работать в красной комнате слишком активно и начнут уставать. Их активность быстро вернется к обычному уровню, но она уже будет соответствовать большей красноте, чем раньше.

На самом деле, такая подстройка нейронов, распознающих цвета, происходит и при самом обычном освещении. Точно так же мы подстраиваемся и к яркости света. Если какой-то цвет слишком яркий или что-то освещено очень сильно, в мозге автоматически происходит вычитание лишней яркости или лишнего цвета. Области, в которых проходила подстройка, мы иногда видим, закрывая глаза. Получается что-то вроде негатива, который мы некоторое время «видим», даже закрыв глаза. А узоры нам могут видеться из-за того, что мы склонны искать порядок даже там, где его нет. В том числе, в пятнах, которые могут быть видны, когда мы закрываем глаза.

(Помимо эффекта негатива, возникающего из-за подстройки зрительной системы, пятна и линии перед глазами могут появляться из-за нарушений ее работы. Чаще всего такие нарушения происходят из-за спазмов сосудов сетчатки или мозга. Появляющиеся пятна не имеют никакого отношения к тому, на что мы смотрим, и могут быть видны и с открытыми, и с закрытыми глазами. Спазмы сосудов происходят из-за переутомления, недосыпа или нервного напряжения. Так что если вы видите ни на что не похожие пятна и узоры — это не очень хороший знак.)

Еще ложные зрительные ощущения могут возникать из-за механического воздействия на глаза — например, если потереть закрытый глаз. Кроме того, их можно вызвать искусственно — воздействуя на области мозга, отвечающие за зрение. Ложные зрительные ощущения, возникающие без влияния света, называются фосфенами.

Убедиться, что мозг подстраивает наше ощущение цвета, можно с помощью таких картинок:




Сфокусируйтесь на крестике в середине одного из кружков слева на 20 секунд, а затем переместите взгляд на крестик в середине серого квадрата слева. Вы увидите круг противоположного цвета (например, если изначально вы смотрели на красный кружок, а потом переведете взгляд на серый фон, то увидите зеленый круг). Серый цвет — нейтральный, поэтому на его фоне вы видите цвет, обратный тому, к которому успели привыкнуть глаза.

Интересно, что с помощью таких трюков можно научиться видеть даже «невозможные» цвета — таких цветов не может быть у объектов реального мира, но увидеть их, благодаря свойствам нашей зрительной системы, можно. Для этого нужно привыкнуть к определенному яркому цвету, а потом перевести взгляд на фон противоположного цвета. Например, привыкнуть к красному и перевести взгляд на зеленый фон. Поскольку мозг привыкнет к красному цвету, он будет вычитать красноту у всего, что видят глаза. Но зеленый цвет — и так антипод красного, а если вычесть из него красноту, получится нечто вроде «сверхзеленого». Картинку такого цвета напечатать не получится, так что самостоятельно поэкспериментируйте со своим цветовым зрением.

Подробнее прочитать о распознавании цветов и о «невозможных» цветах можно в статье Chimerical Colors: Some Phenomenological Predictions from Cognitive Neuroscience.

[источник]