Naša sposobnost da vidimo počinje sa fotoreceptorskim ćelijama osetljivim na svetlost u našim očima. Specifičan region mrežnjače, nazvan fovea, odgovoran je za oštar vid. Ovde, konusni fotoreceptori osetljivi na boje omogućavaju nam da otkrijemo i najsitnije detalje. Gustina ovih ćelija varira od osobe do osobe. Pored toga, kada se fiksiramo na predmet, naše oči prave suptilne, neprekidne pokrete, koji se takođe razlikuju među pojedincima.
Istraživači sa Univerzitetske bolnice u Bonu (UKB) i Univerziteta u Bonu su sada istražili kako je oštar vid povezan sa ovim sitnim pokretima očiju i mozaikom čunjeva. Koristeći slike visoke rezolucije i mikro-psihofiziku, oni su pokazali da su pokreti očiju fino podešeni kako bi se obezbedilo optimalno uzorkovanje od strane čunjeva. Rezultati studije su sada objavljeni u časopisu eLife.
Ljudi mogu da fiksiraju svoj pogled na objekat da bi ga jasno videli zahvaljujući malom delu u centru mrežnjače. Ovo područje, poznato kao fovea (latinski za „jama“), sastoji se od čvrsto zbijenog mozaika fotoreceptorskih ćelija konusnih konusa osetljivih na svetlost. Njihova gustina dostiže vrhunce od više od 200.000 čunjeva po kvadratnom milimetru — na površini oko 200 puta manjoj od novčića od četvrt dolara. Sićušni fovealni čunjići uzorkuju deo vizuelnog prostora vidljivog oku i šalju svoje signale u mozak. Ovo je analogno pikselima senzora kamere sa milionima fotoosetljivih ćelija raspoređenih po površini.
Međutim, postoji bitna razlika. Za razliku od piksela senzora kamere, čunjići u fovei nisu ravnomerno raspoređeni. Svako oko ima jedinstveni uzorak gustine u svojoj fovei.
Pored toga, „za razliku od kamere, naše oči su stalno i nesvesno u pokretu“, objašnjava dr Volf Harmening, šef laboratorije AOVIsion na Odeljenju za oftalmologiju UKB-a i član Transdisciplinarnog istraživačkog područja (TRA) „Život i zdravlje “ na Univerzitetu u Bonu.
Ovo se dešava čak i kada stabilno gledamo u stacionarni objekat. Ovi fiksacioni pokreti očiju prenose fine prostorne detalje uvođenjem fotoreceptorskih signala koji se stalno menjaju, koje mozak mora da dekodira. Dobro je poznato da jedna od komponenti fiksacionih pokreta očiju, nazvana drift, može da se razlikuje među pojedincima i da veći pokreti očiju mogu oštetiti vid. Međutim, kako se drift odnosi na fotoreceptore u fovei, i naša sposobnost da razrešimo fine detalje do sada nije istraženo.
To je upravo ono što je Harmeningov istraživački tim sada istražio koristeći adaptivni optički skenirajući svetlosni oftalmoskop (AOSLO), jedini te vrste u Nemačkoj. S obzirom na izuzetnu preciznost koju nudi ovaj instrument, istraživači su bili u mogućnosti da ispitaju direktnu vezu između gustine konusa u fovei i najmanjih detalja koje možemo da razrešimo.
Istovremeno su snimili sitne pokrete očiju. Da bi to uradili, izmerili su oštrinu vida 16 zdravih učesnika dok su obavljali vizuelno zahtevan zadatak. Tim je pratio putanju vizuelnih stimulusa na mrežnjači da bi kasnije utvrdio koje fotoreceptorske ćelije su doprinele vidu kod svakog učesnika. Istraživači – uključujući prvu autorku Jenni Vitten sa Odeljenja za oftalmologiju u UKB-u, koja je takođe dr. student na Univerzitetu u Bonu—koristio je AOSLO video snimke da analizira kako su se oči učesnika kretale tokom zadatka razlikovanja slova.
Studija je otkrila da su ljudi u stanju da percipiraju sitnije detalje nego što bi to sugerisala gustina konusa u fovei.
„Iz ovoga zaključujemo da prostorni raspored fovealnih čunjeva samo delimično predviđa oštrinu rezolucije“, izveštava Harmening. Pored toga, istraživači su otkrili da mali pokreti očiju utiču na oštar vid: tokom fiksacije, pokreti oka su precizno usklađeni da sistematski pomeraju mrežnjaču sinhronizovano sa strukturom fovee.
„Pokreti su više puta dovodili vizuelne stimuluse u region gde je gustina konusa bila najveća“, objašnjava Viten. Sve u svemu, rezultati su pokazali da se u roku od samo nekoliko stotina milisekundi, ponašanje pomeranja prilagođava oblastima mrežnjače sa većom gustinom konusa, poboljšavajući oštar vid. Dužina i pravac ovih drift pokreta igrali su ključnu ulogu.
Prema Harmeningu i njegovom timu, ovi nalazi pružaju novi uvid u fundamentalni odnos između fiziologije oka i vida: „Razumevanje kako se oko optimalno kreće da bi se postigao oštar vid može nam pomoći da bolje razumemo oftalmološke i neuropsihološke poremećaje i da poboljšamo tehnološka rešenja dizajnirana da oponaša ili obnovi ljudski vid, kao što su implantati retine.“
