你的眼睛一天内经历几万次“失明”，只是为了让你看清世界

花开某时

原标题：你的眼睛一天内经历几万次“失明”，只是为了让你看清世界  
边策 萧箫 发自 凹非寺   
量子位 | 公众号 QbitAI   
你知道吗，你的眼睛每天都在经历“失明”，还是 一天几万次的那种！   


先别急着拍板砖。  
虽然你不曾察觉，但最新研究已经证明：  
当你盯着一个东西想要看清楚时，视力反而会先受到抑制，完全无法注意到移动的物体。  
这项研究来自罗切斯特大学，已经刊登在PNAS上。  


具体而言，研究指出：  
我们的眼睛每天会高频产生一种叫“微眼动”的行为，这种行为伴随短暂的视觉抑制，期间我们基本等同于“失明”。
  但在这之后，视力就会迅速恢复、并持续改善，整体视力还能得到短暂增强。
   


这到底是怎么一回事？   
什么是微眼动？   
我们盯着一个物体时，眼睛似乎是不动的。  
但其实，眼睛无时无刻都在做微小的振动，称为“微眼动” （microsaccades）。   
微眼动并不受主观意愿控制，即便凝视某个点时，它也依然存在：  


这个频率保持着每秒一两次，每天算下来能达到几万次。  
要想察觉到自己存在微眼动，可以试试盯着下面这张图像，会发现它们看起来像是动的：  


别小看这些轻微的振动，它们让我们能更加清晰地看见物体的 细节。   
这是因为我们的眼睛虽然依靠视网膜收集视觉信息，但在视网膜中央，只有一个非常小的区域能收集到 高分辨率的信息。   
这个区域在视网膜黄斑上，是一个小凹 （foveola），比其他视网膜区域具有更多感光细胞，也就拥有更高的视觉灵敏度，能分辨出更多物体细节。   
它的面积很小，因此眼睛要想完整看清楚整个事物的细节，就必须轻微挪动视线，让小凹位置的感光细胞接触更多刺激，于是就有了微眼动。  
所以，微眼动怎么又跟“失明”扯上关系了呢？  
大幅眼动会发生短暂“失明”   
这还得先说回我们正常的 眼动行为，也就是较大幅度地移动视线。   


△类似这样   
在之前的研究中，科学家们已经发现，大范围的眼动会导致我们暂时“失明”。  
在我们能意识到的视觉范围内，如果视线突然发生转移，例如在两个电脑屏幕之间来回看，视觉能力就会在转换期间突然降低。  
这种短暂性视觉抑制的现象，被称为 扫视抑制（saccadic suppression）。   
为什么人类需要扫视抑制？  
上面提到，平时我们看高分辨率的东西，是通过微眼动不断刷新感光细胞接触到的视觉刺激，来避免产生 神经适应性（例如图中的“+”号并持续十几秒，会发现彩色渐渐消失）：   


△图源维基百科Troxler’s fading   
但是，太多的视觉刺激也不好。  
尤其是在快速移动视线时，如果眼睛不屏蔽大量视觉信息，我们的大脑神经就会接收到过量刺激，造成眩晕感，出现像在高分辨率游戏中感受到的“晕3D”现象。  


△眩晕感类似游戏中的“晕3D”   
所以，在大幅度眼动时，眼睛就需要通过扫视抑制，屏蔽大量视线移动产生的信息，避免我们产生眩晕感。  
这个过程中，眼睛会出现扫视抑制现象，也就是短暂地发生“失明”。  
不过，之前的研究还停留在眼动与扫视抑制现象的研究。  
科学家们并不知道， 微眼动本身是否也会发生扫视抑制，以及这是否会影响黄斑的能见度。   
受设备精度所限，此前科学家们没有进行微眼动的相关实验。  
微眼动也会产生视觉抑制   
但现在，来自 罗切斯特大学的一个研究团队搞到了高精度而实验设备，开始探究微眼动对视力的影响。   
研究人员在一块高帧率屏幕上进行了一场“捉跳蚤”的游戏。他们找来了8名测试者，在画面中寻找30个电子“跳蚤”的跳动。  
其中，“跳蚤”就是图片上的黑点，每个黑点占据的视角为5分 （1/12度），当黑点变白的时候，就代表着这个“跳蚤”跳起。   


实验流程具体如下，其中 黄色X是视线中心， 青色线条是眼动：   
测试者先用1秒适应这块“毛皮”的画面，然后开始“捉跳蚤”，也就是在跳蚤跳起 （黑点变白）的瞬间按下按钮。   
研究人员惊讶地发现，无论是在“跳蚤”转移之前、还是之后，参与者都看不到跳蚤，即使他们直接盯着跳蚤可能出现的地方：  
实验结果表明，微眼动也伴随着短暂的视觉抑制，在此期间我们基本上是“失明”的。  
无论测试者反应速度有多快，“失明”时眼睛都无法注意到移动物体。  
不过，在经历的短暂的“失明”后，视力就会在凝视中心迅速恢复、并持续改善，整体视力还得到了短暂增强：  


从实验数据可以看出，微眼动发生过后，视力恢复得非常快。  
平均而言，在黄斑区域，微眼动结束后不到25毫秒的时间内，灵敏度已恢复到之前90%，之外区域也能在25毫秒内完全恢复。  
在微眼动之后100毫秒，视觉灵敏度还有一定的反弹，平均高出了12%。  
接下来，研究人员计划继续研究视觉抑制与视力增强之间的关系，并进一步研究这些持续的凹陷调节如何影响眼动策略、以及人类如何积极应对这些策略以提高视觉性能。  
这么看来，想要做人造眼睛的难度又提升了不少。  
— 完—   
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