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身体里的小相机

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春天的百花、夏日的荷塘、秋天的晴空、冬季的飘雪。多亏了明亮的双眼,才让我们得以欣赏大自然馈赠的不断变换的迷人风景。我们的眼睛就像身体里的小相机,这部相机十分珍贵,有着全世界最好的单反相机也比不上的超高像素。
我们如何看见了外在的世界呢?是因为光。每一个能被我们看到的物体,要么自己会发光,要么反射了光源的光。这些光线进入我们的眼球,首先穿过的是名叫“晶状体”的结构,它是眼睛的“镜头”。晶状体的两面都有弧度,是一个凸透镜。就像相机可以自动对焦一样,晶状体也可以在眼部肌肉的帮助下调整焦距。当你远眺的时候,晶状体比较扁。相反,如果你看近处的物体,晶状体就会变厚了。光的路线经过这里会拐个弯,最终聚集在视网膜一片很小的区域上。不过,视网膜所看到的世界和真实的世界是颠倒的。比如,在你的视网膜上,镜子中的你在“倒立”。
视网膜是我们能真正“看到”这个世界的关键部分,那里是眼睛的“胶卷”。在它的上面遍布了感受光线的“小精灵”。其中一类个头比较大,整个身子看起来像一根木棍,叫做“视杆细胞”。视杆细胞主要用来分辨明暗,它们的世界是黑白的,对我们在夜晚观察起的作用比较大。还有一类个头苗条,看起来像个锥子,所以叫做“视锥细胞”。视锥细胞的世界就更为精彩,因为它们负责感受颜色。尽管我们的世界五光十色,但视锥细胞只有三种,分别可以看到红色、绿色和蓝色。而其他的颜色,都可以被分解成这三种颜色的信号。这也是为什么,人类把红、绿、蓝定义为色光三原色。就这样,在视锥细胞的帮助下,我们接收到了每一个物体的颜色和细节信息。
最后一步就是“冲印”了,有了这一步,才能最终完成成像。这么决定性的重要阶段,当然需要交给聪明的大脑。视网膜上的感光小精灵可以把光的信号转化成神经冲动的电信号。沿着视神经到达大脑的视觉皮层。其中,来自左眼的信息会传送给左脑,右眼的则会进入右脑。大脑在接收到这些神经信号后,会综合地分析和整合两只眼睛的信号,才能呈现画面完整的样子。猜猜看,两只眼睛看到的画面是一样的吗?答案是,不一样。正是两只眼睛所看到画面的微小差异,才让我们看到了“立体的”3D世界。此外,还记得刚才被视网膜“颠倒”的图像吗,它们在大脑中又会被旋转回正常的样子。
正是有了这台“双镜头小相机”,我们有幸能看到地球上每个时刻的独家风景。不过,这台小相机有时也有点不靠谱,会产生“视错觉”。 在心理学中有很多著名的视错觉图,它们会让本来一样大的两个圆看起来一大一小,或者本来静止的图像看起来在移动。这其实只是环境的对比骗过了大脑罢了。

来源:《How It Works》075期、097期
改编:比邻星
审稿:魏潇,中科院心理所博士后研究员、中山大学神经生物学博士