新研究显示我们的眼睛更适合在暗处工作

人类的眼睛在黑环境下利用率更高

人的眼睛一直在进化

人眼进化与自然环境相适应

虽然我们是昼行生物,但新研究却显示我们的眼睛更适合在暗处工作。宾夕法尼亚大学 (University of Pennsylvania)的C. Ratcliff博士日前解答了多年难题:为何人类多数的视网膜细胞在暗环境才有反应?该研究在本周的PNAS上发表。

视网膜神经细胞位于眼球后部,组成了视神经,将光感受器接收到的信号传入大脑的视觉皮层。对人类来说,能在明亮背景下对黑暗斑点有反应的细胞叫“OFF”细胞,与之功能相反的叫做“ON”细胞。之前的研究显示OFF细胞体积较小,但是聚集密度较大。较大的聚集密度可能是因为神经系统分配了更多的资源来处理图像中的暗区域。

完全的失调

Ratcliff 和他的同事认为,这种细胞分布的不均衡可能反映了我们周围的世界。为了验证这一假说,他们测量了多幅自然图像明暗区的统计学分布规律。他们发现不论用何种空间尺度测量,多数图像中暗反差都多于亮反差。Ratcliff 和同事构建了与自然图像统计学特征相同的人工图像,并计算了处理这些图像时,OFF细胞和ON细胞的最优分配方法。他们发现计算结果与人类视网膜上细胞分布的实际情况一样——OFF细胞聚集在一起。
Ratcliff认为人类的视力通过演化,变得能有效处理自然环境中的信息了。

来自代谢的限制

澳大利亚眼科研究中心(Centre for Eye Research Australia)I. Trounce教授说,这是科学家第一次在真实环境图像中对比视网膜神经中的OFF和ON细胞的比例。他认为,该研究能揭示生命体是怎样对环境作出应激和适应的。然而他提到,在代谢上人类眼睛和视网膜是有极限的:它们是人体代谢最活跃的组织,神经元已经容不下更多的线粒体加入了。


来源:化石网/faywater





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