Банты и каракатицы: Учёные получили новое представление о зрительной сверхспособности

Эксперимент, изначально предназначенный для проверки зрительных способностей осьминогов и каракатиц, дал исследователям из Бристольского университета беспрецедентное представление о человеческой способности воспринимать поляризованный свет — сверхчувство, о существовании которого большинство из нас даже не подозревает.

Мы все знакомы с цветом и яркостью, но существует третье свойство света — «поляризация», которая указывает ориентацию колебаний световых волн.

Доктор Шелби Темпл, один из ведущих авторов исследования, объяснил: «Представьте, что скакалка представляет собой световую волну. Если двигать её из стороны в сторону, создаваемая волна поляризована горизонтально. Если трясти верёвку вверх-вниз, вы создаёте вертикально поляризованную волну. Обычно свет представляет собой смесь поляризаций, но иногда — например, в некоторых участках неба, на экране компьютера и в отражениях от воды или стекла — большой процент волн колеблется в одной ориентации, и свет сильно поляризован».

Такие животные, как пчёлы и муравьи, используют картины поляризации в небе для навигации. Но немногие, даже в научном сообществе, знают, что люди тоже могут воспринимать поляризацию света невооружённым глазом. Мы делаем это с помощью «щёток Гайдингера» — слабого визуального эффекта, который выглядит как жёлтый бант, ориентированный под прямым углом к углу поляризации.

В данном исследовании учёные разработали специальные фильтры для изменения процента поляризованного света от 0 до 100% и проверили минимальный процент поляризации, при котором можно обнаружить щётки Гайдингера. Среди 24 человек средний порог чувствительности к поляризации составил 56%. Некоторые люди могли видеть щётки Гайдингера даже при поляризации света менее 25% — не так хорошо, как каракатицы, но лучше, чем у любого другого позвоночного, протестированного на сегодняшний день.

«Щётки Гайдингера обычно исчезают через пару секунд, так как мозг их обрабатывает и "игнорирует"», — сказала доктор Джульетта Макгрегор, другой ведущий автор. «Это одна из причин, почему немногие замечают их в повседневной жизни, и почему их ранее было довольно сложно изучать».

Используя ЖК-экраны, способные постоянно обновлять эффект, исследователи также смогли впервые измерить динамику щёток Гайдингера, подтвердив прогноз, что некоторые люди будут воспринимать эффект «переключения» при вращении угла поляризации.

«Этот результат показывает, что ваша роговица может существенно влиять на то, как вы воспринимаете поляризованный свет», — сказала доктор Макгрегор. Поскольку оптические свойства роговицы различаются у разных людей, это может частично объяснить, почему люди часто по-разному описывают свой опыт наблюдения щёток Гайдингера.

Доктор Темпл поясняет: «Вы можете увидеть щётки Гайдингера, если посмотрите на пустую белую часть ЖК-экрана компьютера, планшета или телефона. Наклоните голову из стороны в сторону, и должны стать видны слабые жёлтые щётки. С практикой вы затем сможете увидеть их в синих участках неба под углом 90 градусов от солнца».

Способность видеть щётки Гайдингера связана с организацией каротиноидных пигментов в макуле (пигментированной области, покрывающей и защищающей центральную часть сетчатки). Риск развития возрастной макулярной дегенерации (ВМД) ранее коррелировал с низкой плотностью каротиноидных пигментов в макуле. Исследователи в настоящее время адаптируют свой подход с целью разработки скринингового устройства для выявления лиц с высоким риском ВМД, которая в настоящее время является основной причиной слепоты в развитом мире.

Доктор Макгрегор сказала: «Поскольку 2015 год является Международным годом света ЮНЕСКО, мы рады, что смогли использовать технологии XXI века, чтобы получить новое представление об эффекте, который интересовал и занимал учёных более 160 лет. Плюс человеческие субъекты гораздо более сговорчивы, чем осьминоги!»