Неожиданное открытие — моргание помогает работе мозга

Морганием, или миганием называется врожденный физиологический рефлекс, в результате которого происходит быстрое закрытие и открытие век. Обычно человек непроизвольно моргает каждые несколько секунд. В этот момент слеза равномерно распределяется по глазу, а также удаляются раздражители с поверхности роговицы и конъюнктивы. Ученые долгое время считали это единственной функцией данного рефлекса. Однако недавнее исследование показало, что моргание повышает эффективность обработки мозгом визуальной информации. То есть благодаря этому непроизвольному движению мы лучше усваиваем информацию, поступающую от глаз.

Важна функция моргания

Глаза так устроены, что они всегда должны оставаться влажными. В противном случае возникает усталость и раздражение зрения, глаза при этом краснеют и возникает ощущение “песка”. Поэтому при синдроме сухого глаза, или кератоконъюнктивите, людям прописывают закапывание глаз искусственными глазами, а несколько лет назад ученые даже создали искусственные слезные железы. Однако у большинства людей подобных проблем не возникает благодаря морганию.

Чтобы глаза не успевали пересыхать, моргать приходится часто. Из-за этого человек во время бодрствования в среднем проводит от трех до восьми процентов времени с закрытыми глазами. Правда, мы этого не замечаем, так как затуманивание зрения происходит на доли секунды.

Как моргание влияет на работу мозга

Учитывая такую высокую частоту закрытия и открытия век, ученые предположили, что этот рефлекс может выполнять и какую-то другую функцию, и, возможно, влияет на обработку визуальной информации. Чтобы выяснить это, они провели исследование, к которому привлекли двенадцать добровольцев — мужчин и женщин в возрасте около 22 лет. Все участники эксперимента обладали нормальным зрением.

О целях исследования людям не сообщали, чтобы добиться наиболее объективных результатов. В ходе эксперимента их попросили рассмотреть изображения, представляющие собой решетчатые узоры, и определить в какую сторону направлены линии — по часовой стрелке или против. В момент, когда добровольцы выполняли задание, айтрекер Dual Purkinje Image с высокой точностью отслеживал движения глаз.

В ходе эксперимента участники в одном случае должны были моргать, рассматривая изображения на мониторе, а в другом случае — моргать до появления изображения. При этом ученые контролировали время и условия моргания, чтобы убедиться, что наблюдаемые эффекты связаны именно с морганием, а не другими переменными.

После анализа полученных данных исследователи обнаружили, что когда участники моргали во время выполнения задачи, они более эффективно определяли положение линий на картинке. Эта эффективность выражалась как в точности ответов, так и чувствительности к визуальным деталям. Об этом исследователи сообщают в издании журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Почему моргание улучшает работу мозга

Зрение человека по своей сути является дискретным. Например, когда мы смотрим в одну точку и рассматриваем какой-либо объект, нам кажется, что глаза в этот момент неподвижны. Но на самом деле они совершают огромное количество движений мелкими рывками. Во время каждого такого рывка человек не получает зрительную информацию, то есть как будто слепнет, но мозг сам ее восполняет. Это можно сравнить с тем, как мы получаем тактильную информацию — чтобы понять какая поверхность на ощупь, не кладем на нее руку, и не держим ее неподвижно, а проводим по поверхности.

Таким образом, мелкими движениями, которые называются саккадами, мозг словно сканирует изображение, в результате чего объект, на который мы смотрим, остается в зоне наилучшего видения. Проще говоря, без саккад мы не могли бы так хорошо и четко видеть объекты.

Ученые предположили, что моргание глазами тоже обеспечивает некоторую дискретность зрения, которая улучшает восприятие визуальной картинки. Во время быстрого закрытия и открытия век происходит резкие изменения яркости. Эти изменения сбрасывают, или переформатирует визуальную информацию, которая поступает через зрение в мозг, в результате чего новая информация обрабатывается более эффективно.

Обязательно посетите наши каналы Дзен и Telegram, здесь вас ждут самые интересные новости из мира науки и последние открытия!

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи, провели еще один эксперимент, в ходе которого искусственно имитировали эффект моргания. То есть они приглушали яркость, но сами участники эксперимента при этом не моргали. В итоге их производительность обработки визуального изображения была такой же эффективной, как и при моргании. Это значит, что на обработку изображения влияет не само движение веками, а “сброс” визуальной информации.