Efekt entopowy błękitnego nieba, czyli tzw. Efekt Shearera polega na tym, że patrząc nieostrym wzrokiem w czyste, błękitne niebo widać wiele małych punktów świetlnych lecących pociągiem po małej trajektorii, a następnie szybko gasnących jak iskry.
Ilustracja efektu entopii błękitnego nieba.
Aby zobaczyć ten efekt wystarczy spojrzeć na niebieski ekran, w tym celu trzeba rozluźnić oczy i starać się ich nie poruszać, a jednocześnie rozogniskować wzrok jakbyś patrzył daleko w ekran, po 15-20 sekundach będziesz mógł dostrzec bardzo małe iskry, najtrudniejsze nie ruszaj oczami.
Chodzi o to, że fotony światła wpadające do soczewki oka przechodzą przez dwie warstwy neuronów, zanim dotrą do komórek fotoreceptorowych. Ten projekt można porównać do aparatu, w którym procesor byłby również umieszczony na matrycy światłoczułej.
Powiększony fragment schematu siatkówki, na którym przedstawiono dwie warstwy neuronów siatkówki (komórki zwojowe i bipolarne) oraz trzecią warstwę fotoreceptorów (pręciki i czopki).
Oczywiście same neurony siatkówki są praktycznie przezroczyste dla światła, w przeciwnym razie nie bylibyśmy w stanie nic zobaczyć.
Naczynia siatkówki ludzkiej.
Film promocyjny:
Ale jak wszystkie komórki, neurony siatkówki potrzebują pożywienia i tlenu, do którego dostarczania jest sieć najcieńszych naczyń pokrywających całą powierzchnię siatkówki.
A erytrocyty poruszające się w naczyniach - czerwone krwinki odpowiedzialne za zaopatrywanie komórek w tlen - nie są przezroczyste nawet z nazwy.
I tutaj ważne jest, aby wyjaśnić, że czerwoną krew widzimy właśnie z powodu erytrocytów i są one czerwone, ponieważ są wypełnione cząsteczkami białka hemoglobiny - specjalnym białkiem do transportu tlenu i CO2. Maksimum widma absorpcji utlenionej hemoglobiny (HbO) znajduje się w niebieskiej części widma, więc światło odbite od hemoglobiny zawiera bardzo mało niebieskiego, dlatego określamy je jako czerwone.
Widmo absorpcyjne hemoglobiny (pogrubiona czerwona linia) nałożone na widma absorpcyjne czterech typów fotoreceptorów.
Ale co mają z tym wspólnego migające i gasnące światła? - W końcu, jeśli sieć naczyniowa, wypełniona czerwonymi krwinkami, pochłania niebieską część widma, powinniśmy po prostu zobaczyć czerwoną sieć naczyń krwionośnych. Mechanizm adaptacji odgrywa tu ważną rolę, system wizualny dobrze radzi sobie z ignorowaniem statycznych sygnałów wizualnych, łatwo to zademonstrować na przykładzie poniższego obrazu, wystarczy utknąć wzrok w punkcie czerni i starać się nie poruszać nim przez 10 lub więcej sekund i stopniowo można zauważyć, jak wokół szare tło punkt staje się mniejszy i znika, nasz system wzrokowy uznał ten sygnał za nieistotny, ponieważ na nic nie wpływa.
Adaptacja do sieci naczyniowej odbywa się na tej samej zasadzie, nie musimy nawet podejmować wysiłków, aby unieruchomić wzrok, ponieważ naczynia są po prostu częścią siatkówki i poruszają się wraz z ruchem wzroku. W rezultacie nasz system wizualny „dodaje” dodatkowy niebieski kolor do całej czerwonej siatki naczyń, przywracając oryginalny obraz.
Zabawne jest to, że efekt migotania świateł na niebieskim tle w ogóle nie występuje z powodu erytrocytów, ale z winy białych krwinek - leukocytów, komórek odpornościowych. a ze względu na to, że leukocyty są większe niż erytrocyty, gdy przemieszczają się przez najcieńsze naczynia, tworzą małe zatory i przez krótki czas przed nimi tworzy się przestrzeń nie wypełniona erytrocytami, a całe spektrum wpada w takie luki, w wyniku czego „ponowna adaptacja” i widzimy jasną kropkę z małym śladem w kierunku ruchu leukocytów. A jeśli wszystkie erytrocyty opuściły sieć naczyniową naraz, to przed śmiercią z powodu niedotlenienia neurony siatkówki mogłyby nam pokazać coś takiego:
Ale na szczęście nie dzieje się to normalnie i widzimy tylko małe luki w szablonie adaptacyjnym, w najcieńszych naczyniach, w których może przechodzić tylko jeden leukocyt naraz, tego efektu nie obserwuje się również w samym środku pola widzenia, ponieważ nie ma tam naczyń. jest to konieczne, aby zapewnić maksymalną rozdzielczość. Efekt ten znalazł zastosowanie w okulistyce jako test do oceny przepływu krwi w naczyniach siatkówki, pacjentowi pokazano jasny niebieski ekran, a następnie poproszono o porównanie liczby jasnych punktów, które widział z kilkoma próbkami. Również na korzyść takiego wyjaśnienia efektu przechodzących iskier przemawia fakt, że pulsacja jasnych punktów pokrywa się z tętnem.
Autor: Nikita Iwanow