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閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

作者:中科院實體所
閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

圖檔來源:wikimedia

有可能是有病,但大機率是正常的。

如果閉上眼睛,我們還能看到東西嗎?如果能看到,那看到的又是什麼?為了回答以上問題,大家不妨現在緊閉雙眼半分鐘,然後回來告訴我你看到了什麼。

有人會看到一層淡紅色的亮光,這可能是由于你現在所處的環境比較亮。就算閉上了雙眼,還是有光透過了薄薄的眼皮,被你的眼睛所感覺。而由于這些光穿過了你眼皮中充滿血液的毛細血管,是以呈現出偏紅的顔色。

也有些人,雖然閉上了眼,但在短時間内還能依稀看到手機或電腦螢幕的形狀。這是因為你已經盯着螢幕很久了,突然閉上眼後,看到了手機或電腦螢幕的“殘影”,這種現象我們後面會解釋。

但就算是你到了一個較暗的地方,先讓眼睛适應了沒有亮光的狀态,再閉上雙眼,這時你仍可能會看到一絲絲發亮的波紋或斑點,正在扭曲、遊動或閃爍。是以這些是什麼東西呢?

閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

光幻視藝術效果圖 | 圖檔來源:wikimedia

看見眼睛内部的光

這種就算沒有光線進入眼睛,我們仍能看見光亮的現象,叫做“光幻視”(Phosphene),來源于希臘語中表示“光”的“”和表示“顯現”的“”。早在幾千年前,古希臘的哲學家就對這種現象有着自己的了解和解釋。柏拉圖認為這是一種存在于我們眼睛裡的火焰,但其屬性不是燃燒,而是由造物主設計的,在人們身體中會正常出現的一種柔和光芒。

但到了今天,我們已經對人類視覺有了更深刻的認識。現代科學告訴我們,我們能看見這個世界,是因為外界的光進入了我們的眼球,經過晶狀體折射後在視網膜上成像。視網膜由數百萬個可感光的細胞組成,在接受了來自外界的光信号之後,會将其轉化為電信号,由神經傳遞給大腦的視覺中樞。大腦處理了這些資訊後,就讓我們看見了外界的圖像。

閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎
閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

人類眼球結構(圖檔來源:NIH National Eye Institute Public Domain)

雖然我們在黑暗中閉上眼後,理論上就不再有外界的光進入眼睛,但其實這時我們的眼睛内部,還會存在一些光。

我們身上的大部分細胞,在進行一些正常的代謝過程和生化反應時,都可能會釋放出極其少量的光子。比如線粒體中的呼吸過程、脂質過氧化過程、過氧化物酶體相關反應等。這些反應産生了自由基等處于激發态的分子,而這些分子的淬滅就可能産生微量光子。

這些光子可能處于不同波長,其中一些處于可見光波長。而如果在我們眼睛中,這些處于可見光波長的光子超過了一定規模時,便可能引起感光細胞的感覺,進而把信号傳給大腦,讓你看見這些光子所成的像。

呈現出來的效果就是你看到的波紋或者光點了。

閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

細胞代謝産生光子的一種示例 | 圖檔來源:Császár et al, 2016

盲人也能看見

除了細胞正常的代謝過程之外,來自外界的刺激(機械力、電和磁相關的刺激等)也可能導緻細胞中自由基在短時間内快速增多,并引發光幻視。舉個常見的例子,你用力揉眼睛時,也可能會看到光斑或亮點。這便是因為你揉眼睛的動作使眼部細胞受到了機械壓迫,産生了更多光子,進而引發了光幻視。

除此之外,打噴嚏、擤鼻涕、偏頭痛有時會讓你“眼冒金星”,這也是同樣的原理。即細胞受到刺激,産生更多光子,導緻光幻視。

在太空中的宇航員,還可能因為受到宇宙射線(高能粒子輻射)的作用而産生光幻視。一項針對宇航員的調查表明,在美國航空航天局(NASA)或歐洲空間局(ESA)項目中服役的宇航員中,超過80%至少在某些任務中經常感覺到光幻視。

雖然絕大多數光幻視都是由眼部細胞受刺激産生,但也有時是因為大腦皮層直接受到刺激,産生了相關的視覺幻視,比如,一些人在做功能性磁共振檢查或腦電圖時也可能看到光亮扭動的波紋。

一個有趣的現象,一些盲人也能感覺到光幻視,但大多是曾經能看見事物但後天緻盲的患者。于是,一些研究者正試圖利用這一點讓盲人恢複一點視覺,即通過讓他們佩戴特制的裝置,利用錄影機捕捉周圍的視覺圖像,經過計算機處理後轉換成電信号,再傳輸給大腦,進而讓這些盲人看到類似光幻視現象的光亮條紋,而這些光亮條紋能夠顯示出錄影機捕捉到的物體的大緻輪廓。

“殘影”

然後我們回到開頭提到的“殘影”,這種現象學名“視後像”(afterimage)。生活中,如果我們盯着一個物體或一副圖案看一段時間,然後移開視線或者閉上眼睛,有時會發現我們仍然能夠看到這個圖案的形狀,隻是更加模糊,顔色也可能不一樣了。

閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎
閉上眼睛還能看見詭異的波紋,眼睛是出問題了嗎

閉眼能看到視後像 | 圖檔來源:Salari et al, 2017

這是由于我們長時間盯着這個物體看的時候,視網膜中負責對該物體成像的細胞接受了大量來自它的光,變得比較活躍,這時這些細胞裡同樣可能産生較多激發态分子。如果在這些分子還沒來得及淬滅産生光子時,我們突然閉眼或看向别處,接着這些光子被釋放出來,并被視網膜接收了,就會讓原來物體的影像在你眼前再停留一段時間,這便是視後像的原理,也可以看作是一種光幻視。

雖然多數情況下,閉上眼看見發亮波紋屬于正常情況,但有時,光幻視的發生也可能是相關疾病的前兆。比如,光幻視屬于視神經脫髓鞘(demyelination)的早期症狀之一,這些患者随後可能發展為多發性硬化症。澳洲昆士蘭科技大學(Queensland University of Technology)研究眼睛和視覺的科學家卡特裡娜·施密德(Katrina Schmid)在寫給的一篇文章中提醒道:如果你閉上眼睛時,看到的條紋跟往常很不一樣,那你可以考慮去看看醫生,确認一下眼睛是不是出了什麼問題。

來源:環球科學

編輯:雪影

參考連結:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26544101/

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350946217300435?via%3Dihub

https://theconversation.com/curious-kids-why-do-we-see-different-colours-when-we-close-our-eyes-154378

https://dukeeyecenter.duke.edu/news/whats-really-happening-when-we-see-stars-after-rubbing-our-eyes

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042698905006735?via%3Dihub

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2189731/

https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2021.780344/full

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4921351/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15947465/

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