۱۶ نکته شگفت‌انگیز درباره چشم انسان

هنوز رازهای زیادی درباره شگفتی‌های بدن انسان در طبیعت وجود دارد. از طرفی هم دانش و آموخته‌های قبلی‌مان در گذشته در رابطه با اعضای بدن ممکن است در تضاد با چیزی باشد که در حال حاضر کشف شده است. به عنوان مثال از دیرباز به ما یاد دادند نزدیک تلویزیون نباید نشست تا چشم آسیب نبیند یا در نور کم نباید مطالعه کرد. در صورتیکه امروزه خلاف این موضوع ثابت شده است. البته نمی‌توان چندان خرده گرفت. چرا که چشم هر انسان در دنیای کنونی، بالغ بر یک میلیون سلول عصبی بینایی و ۱۰۶ میلیون گیرنده نوری دارد. به همین دلیل اگر بگوییم چشم انسان یکی از پیچیده‌ترین اعضای بدن انسان است، پر بیراه نگفتیم. لذا در این یادداشت به ارائه نکاتی درباره چشم انسان روی می‌آوریم که شاید دانستن آن برای شما هم جذابیت داشته باشد.

۱۶- وضوح چشم انسان تنها ۱ مگاپیکسل است

در حالیکه ۱۰۰ میلیون گیرنده نوری در هر چشم انسان تعبیه شده، تنها یک میلیون تار عصبی به سمت مغز برای پردازش اطلاعات بینایی روانه می‌شوند. به همین خاطر می‌توان گفت وضوح یا همان رزولوشن چشم انسان ۱ مگاپیکسل است. برای درک بیشتر این موضوع به تصویر بالا دوباره نگاهی بیندازید (A: عکس اصلی، B: شکل هندسی پیکسل‌ها، D: وضوح بالا در مرکز و وضوح پایین در اطراف).

۱۵-  حالت «دید در شب» در چشم انسان وجود دارد

وقتی در یک محیط تاریک قرار می‌گیرد، چشم‌تان حالت «دید در شب» را دیر یا زود فعال می‌کند. هر چند روند فعال‌سازی ۲۰ دقیقه به طول می‌انجامد. گیرنده‌های نوری استوانه‌ای در لایه شبکیه چشم مسئول دریافت اطلاعات بینایی در محیط تاریک است. گیرنده‌های نوری استوانه‌ای به رنگ آبی حساس هستند و به همین علت پس از مدتی قرارگیری در محیط تاریک، همه چیز به رنگ آبی تمایل پیدا می‌کند.

۱۴- وضوح دید محیطی چشم انسان بسیار پایین و به صورت سیاه و سفید است

بخش اعظم گیرنده‌های رنگی چشم در مرکز قرار دارد. قدرت وضوح در مرکز و محیط زاویه دید ما تفاوت‌های اساسی دارد. همانطور که وضوح دید در مرکز بینایی چشمان ما به شدت بالاست، وضوح دید محیطی در اطراف کره چشم بسیار پایین و به صورت مونو کروم (سیاه و سفید) است. ولی شاید بپرسید چرا تا به حال خودمان متوجه نشدیم؟ ماجرا اینجاست وقتی همین الان به این موضوع در حال تفکر هستید و تلاش می‌کنید به صورت خودآگاه از گوشه چشم، جهات راست و چپ‌تان را ببینید، مغز این باگ را به صورت ناخودآگاه حل می‌کند!

۱۳- گیرنده‌های نوری توسط محرکه‌های نور سرکوب می‌شوند

درست برعکس آنچه تصور می‌کنید، گیرنده‌های نوری که در پشت عدسی و در درون کره چشم قرار دارند، به نور حساسیت معکوس دارند. به این معنا که محرکه‌های نوری آنها را به انجام فعالیت پردازش نور تحریک نمی‌کند. بلکه تابش نور به کره چشم، سیگنال مابین آنها را قطع می‌کند.

۱۲- شبکیه چشم رنگ قرمز را تشخیص نمی‌دهد

محققین فکر می‌کردند درست همانند لامپ‌ِ تلویزیون‌های رنگی و ال‌سی‌دی‌ها، درون شبکیه چشم نیز گیرنده‌های رنگی نورِ سبز، قرمز و آبی وجود دارد. اما حقیقت امر اینجاست گیرنده نوری رنگ «قرمز» در بدن‌مان، طیف رنگ سبز و زرد را شناسایی می‌کند. از طرفی دیگر گیرنده نوری رنگ «سبز» نیز رنگ آبی و سبز را درک و پردازش می‌کند. مغز با محاسبه تفاوت رنگ بین این دو طیف این قدرت را پیدا می‌کند تا رنگ قرمز را تعریف کند.

۱۱- جراحان امیدوارند تا سال ۲۰۲۶ پیوند کامل چشم صورت بپذیرد

در حال حاضر تنها عمل پیوند قرنیه امکان‌پذیر است تا قدرت بینایی بیمار بهبود پیدا کند ولی گروهی از جراحان که در پیتزبورگ مستقرند، بر این باورند در یک دهه آینده قادر خواهیم بود چشم انسان را به صورت کامل پیوند بزنیم. با این حال پیوند چشم از یک فرد متوفی به فرد زنده کار آسانی نخواهد بود. چرا که مجموعه‌ای پیچیده از عضلات، عروق خونی و اعصاب ارگان چشم را از طریق عصب بینایی به مغز متصل می‌کند. هر چند مطالعات اخیر در زمینه داروهای سرکوب‌کننده ایمنی در کنار پیشرفت تجهیزات پزشکی باعث شده تا علم پزشکی نوین چند قدم به پیوند کامل چشم نزدیک‌تر شود. اگر این عمل پیچیده به هر طریق با موفقیت در آینده نزدیک صورت پذیرد، قطع به یقین منجر به بهبودی قابل توجه بیمارانی با مشکلات حاد بینایی خواهد شد. به خصوص بیمارانی که در جنگ، چشمانشان آسیب جدی می‌بیند.

۱۰- وجود احتمالی یک اختلال چشمی در لئوناردو داوینچی، هنرمند برجسته ایتالیایی

کریستوفر تایلر، عصب‌شناس مطرح دانشگاه در جدیدترین مقاله خودش در رابطه با داوینچی اینگونه بیان می‌کند که او دچار استرابیسم بود. اختلالی که به واسطه ناهماهنگی چشمان فرد ایجاد می‌شود. به زبانی ساده‌تر یکی از چشمان لئوناردو داوینچی به علل ضعف عضلانی با تغییر زاویه جداگانه‌اش باعث می‌شد تا وی از هر دو چشم خود به صورت جداگانه استفاده کند. دکتر تایلر بر این باور است همین اختلال احتمالی چشم باعث پیشرفت پردازش سه بعدی مغز داوینچی شده است. در حال حاضر هنوز هیچ سند و مدرک معتبری مبنی بر وجود استرابیسم در داوینچی مطرح نشده ولی اینکه شاهکاری مثل نقاشی مونا لیزا را فردی با این نوع اختلال چشمی به تصویر کشیده، در نوع خود فرضیه‌ای جذاب به نظر می‌رسد.

۹- با نگاه کردن به چشمان یک حیوان می‌توانید جایگاه موجود مورد نظر را در زنجیره غذایی حدس بزنید

در سال ۲۰۱۵ میلادی دانشمندی به نام مارتین بنکس و همکارانش روی چشمان ۲۱۴ گونه برای جواب به یک سوال مهم به تحقیق پرداختند: چرا مردمک چشمان حیوانات مختلف، متفاوت است؟

در نتیجه این پژوهش بحث‌برانگیز، محققین الگوهای متعددی را با بررسی چشمان حیوانات دریافتند. حیوانات درنده‌ای مثل گربه‌سانان و مارها دارای مردمکی عمودی هستند. این نوع مردمک به آنها این امتیاز را می‌دهد تا فاصله خود را با قربانی‌شان تخمین بزنند. به همین خاطر این دسته از حیوانات کاملا می‌دانند چه زمانی و با چه مسافتی باید برای دسترسی به قربانی خود، کمین بزنند. از طرفی دیگر مردمک‌های افقی بیشتر در حیوانات گیاه‌خوار مثل آهو، بز و سایر پستانداران مشاهده می‌شود. این نوع مردمک، قابلیت دید پانورامایی به حیوانات می‌دهد تا مواظب شکارچی‌ها باشند.

۸- حرکت چشمان شما ممکن است حرکت بعدی شما رو لو بدهد!

گروهی از پژوهشگران در سال ۲۰۱۵ میلادی به انجام یک آزمایش جذاب پرداختند که آیا بین «حرکت چشمان» و «قدرت تصمیم‌گیری» رابطه‌ای علمی وجود دارد؟ به داوطلبین این آزمایش دستور داده شد جلوی یک رایانه بنشینند و از آنها خواسته شد بین دو گزینه روی صفحه، یکی را انتخاب کنند: پاداشی سریع یا یک پاداش تاخیری. به عنوان مثال با انتخاب گزینه (الف) ممکن است به شما امروز ۱۰ دلار جایزه داده شود و با انتخاب گزینه بعدی، «۳۰ روز صبر کن و ۳۰ دلار بگیر».

پژوهشگران با بررسی حرکت چشمان داوطلبین، متوجه انتخاب‌هایشان کمی پیش از تصمیم‌گیری‌شان شده بودند. آنها دریافتند در آخرین دقایق، چشمان فرد به سمت گزینه مورد نظر با شتاب بیشتری حرکت می‌کرد. رضا شادمهر، یکی از محققین این مقاله اینگونه توضیح می‌دهد: «نکته جالب این پژوهش در این مسئله بود به محض اینکه حرکت چشم برای انتخاب شروع می‌شد، ابتدا سرعت حرکت چشم به سمت هر دو گزینه یکسان بود ولی درست پیش از لحظه انتخاب گزینه مورد نظر، این سرعت از تعادل و توازن خارج می‌شد. به هر نحوی که شما به مسائل مختلف نگاه می‌کنید، به همان نحو آنها را ارزیابی خواهید کرد».

رضا شادمهر پیش از این، در پژوهش دیگری رابطه‌ای بین «حرکت سریع‌تر چشمان» و «رفتارهای خصمانه و غیرخصمانه» کشف کرد. همچنین در تحقیقات دیگری نیز به این رابطه علمی دست یافتند که حرکات چشمان‌مان با تصمیمات اخلاق‌مدارانه مرتبط است.

۷- عضلات چشم، سریع‌ترین عضله بدن‌ محسوب می‌شوند

عضلات خارجی چشم به شما اجازه می‌دهد که محیط بیرونی را در تمام جهات مشاهده کنید. در هر چشم، ۶ عضله خارج چشمی وجود دارد و به همین دلیل خیلی از حرکاتی که کره چشمان‌تان انجام می‌دهد، به صورت ارادی است. با این حال معمولا شما به صورت ناخودآگاه به جهات مختلف نگاه می‌کنید. وقتی جفت چشمان شما به یک سمت سریع حرکت می‌کند، در زبان انگلیسی saccade گفته می‌شود که در حقیقت از یک واژه فرانسوی (jerk) به معنای «حرکت تند و سریع» برگرفته شده است. این حرکات از نامش مشخص است که به شدت سرعتی انجام می‌شود. دکتر رضا شادمهر، پروفسور مهندسی بیوپزشکی و علوم اعصاب در دانشگاه جانز هاپکینز بیان می‌کند هر ساکاد نهایت ۵۰ تا ۶۰ میلی‌ ثانیه انجام می‌پذیرد. وی بر این باور است حرکات ساکادی چشم، سریع‌ترین حرکات ارادیست که ما انسان‌ها می‌توانیم انجام بدهیم. چشم‌های انسان در هر ثانیه یا بیشتر، نزدیک به ۵۰۰ درجه حرکت می‌کند.

۶- بخش‌هایی از چشم می‌تواند دچار آفتاب سوختگی شود

این موضوع می‌تواند دلیل موجهی برای استفاده از عینک‌های آفتابی باشد. در معرض قرارگیری بیش از حد به اشعه‌های ماورا‌ البنفش می‌تواند به سطح قرنیه و ملتحمه آسیب وارد کند. این آسیب وضعیتی شبیه به آفتاب سوختگی را پیدا می‌کند که در اصطلاح پزشکی به این عارضه، فتوکراتیتز (photokeratitis) اطلاق می‌شود. درد، قرمزی و تورم چشم، احساس وجود یک جسم خارجی در چشم‌ها، تاری دید، سر درد و مشاهده هاله‌ها پیرامون نورهای محیطی از نشانه‌های این بیماری است. این نشانه‌ها معمولا موقتی است و پس از ۴۸ ساعت برطرف می‌شود. در معرض قرارگیری بیشتر به اشعه ماورا البنفش می‌تواند آثار تخریبی بلندمدت‌تری بر قدرت بینایی شما و جسم زرد موجود در کره چشم داشته باشد. همچنین بیماری «آب مروارید» یا به اصطلاح علمی «کاتاراکت» دیر یا زود گریبان‌گیر این دسته از افراد خواهد شد. در این بیماری، عدسی چشمان فرد تیره شده و میزان نور دریافتی از طریق عدسی چشمی کاهش جدی پیدا می‌کند.با این تفاسیر می‌توان با استفاده از عمل‌های جراحی لیزیک و لازک این نوع عارضه‌ها را برطرف ساخت. هر چند عمل لیزیک و لازک تفاوت‌هایی نیز با یکدیگر دارند که پیش از این در یک یادداشت تالیفی به کاربرد، فواید، عوارض و مراقبت‌های پس از عمل این دو نوع جراحی به صورت مفصل پرداخته شد.

۵- چشم آبی‌ها از یک آبا و اجداد هستند

در اصل رنگ چشم تمام افراد در دنیای ما قهوه‌ای است. در پژوهشی به اثبات رسید بین شش الی ده هزار سال پیش، ژن OCA₂ بنا به دلایلی نامعلوم جهش پیدا کرد. این ژن مسئولیت تشکیل رنگ قهوه‌ای چشمان را برعهده داشت. بر اساس این جهش، چشمان افراد مورد نظر به رنگ آبی تغییر پیدا کرد. پروفسور هانس ایبرگ از دانشگاه کوپنهاگن در بیانیه‌ای، این موضوع را تایید می‌کند.

۴- لنزهای تماسی پشت چشمان‌تان گم نمی‌شود

نترسید! شاید در اولین تجربه‌ قرار دادن لنزهای تماسی به چشمان‌تان فکر کنید لنز پشت چشمان‌تان قرار ندارد یا از چشمان‌تان به بیرون پرت شده است. ولی معمولا این اتفاق رخ نمی‌دهد چون یک غشای نازکی از چشمان شما بین قرنیه و سطح داخلی پلک قرار دارد که به آن ملتحمه گفته می‌شود. اگر لنز جابه‌جا شود، معمولا پشت پلک فوقانی شما قرار می‌گیرد که هیچ جای نگرانی نیست.

۳- طول چشمان‌تان تقریبا مشخص می‌کند که چقدر خوب قادر به مشاهده اجسام هستید

اگر کره چشمان شما بیش از اندازه بزرگ یا کوچک باشد، با مشکلات بصری متعددی دست و پنجه نرم خواهید کرد. افراد نزدیک‌بین چشمانی بزرگتر از حد معمول دارند. این در حالیست که افراد دوربین دقیقا عکسِ این موضوع برایشان صدق می‌کند. اگر به هر نحوی می‌توانستید در حد یک میلی‌متر به طول چشم خود اضافه یا حذف کنید، نوع بینایی شما کاملا تغییر پیدا می‌کرد. جدا از طول کره چشم، شکل قرنیه (خارجی‌ترین لایه چشم) و عدسی (بخشی از چشم که پشت مردمک و عنبیه قرار گرفته) به عنوان المان‌های کلیدی برای تخمین کیفیت قدرت بینایی شما تلقی می‌شود. چرا که این دو بخش با یکدیگر نورهای محیطی را به درون شبکیه راه می‌دهند تا تصویر ذهنی در پشت کره چشم تشکیل شده و سپس برای پردازش، اطلاعات به لوب پس‌سری مخ انتقال پیدا کند.

۲- کره چشم با بالا رفتن سن رشد می‌کند

یکی از اشتباهات عامیانه در اینجاست که فکر می‌کنند کره چشم از زمان تولد تا بزرگ‌سالی از یک اندازه مشخص، رشد بیشتری پیدا نمی‌کنند. با تولد نوزاد، چشمانش بین ۷.۵ تا ۱۲.۵ سانتی‌متر از جلو به عقب رشد پیدا می‌کند. این رقم در زمان بزرگسالی به تقریبا ۲.۵ سانتی‌متر در هر سال کاهش می‌یابد. بنابراین کره چشم شما در دو سال ابتدایی زندگی رشد سریع‌تری داشته و رشد چشمگیر بعدی در انسان، در زمان بلوغ رخ می‌دهد.

۱- نوزادان تازه متولد شده جهان را به صورت سیاه و سفید (و شاید قرمز) می‌بینند

آنا فرانکلین، سرپرست لابراتور کودکان در دانشگاه ساسِکس بیان می‌کند هنوز این موضوع در هاله‌ای از ابهام قرار دارد که آیا نوزادان واقعا دنیا را به صورت سیاه و سفید می‌بینند یا خیر. دکتر فرانکلین اعتقاد دارد آنها همچنین قادرند اشیای قرمز را در پشت زمینه خاکستری تشخیص دهند. ولی شاید بپرسید چرا نوزادان دنیا را سیاه و سفید می‌بینند؟ در حال حاضر علت این موضوع را باید در تعداد اندک سلول‌های مخروطی درون چشم نوزادان دانست. سلول‌هایی که مسئولیت پردازش اطلاعات تصویری رنگی هستند. نوزادان با رشد و تکامل بیشتر، در سن ۲ ماهگی قادر خواهند بود بین رنگ سبز و قرمز، تفاوت قائل شوند و این دو طیف رنگ را از یکدیگر تشخیص دهند. نوزادان چند هفته بعد می‌توانند تفاوت بین رنگ زرد و آبی را نیز متوجه شوند.

سوالات متداول کاربران درباره ویژگی های چشم