Akys išduoda mintis...
Kai akys fiksuojamos ties tam tikru objektu (tašku), jos toliau nežymiai juda. Pvz., žvelgiant žmogui į veidą, akys
laksto šen bei ten, akimirkai sustodamos ties viena ir kita akimi, nosimi, burna ir kitais veido bruožais. Susikaupę galime
pajusti šiuos greitus mūsų akių obuolių raumenų susitraukimus: žiūrint į tekstą, veidą ar paveikslą. Tad kokia šių fiksacinių
akių judesių, kurių didžiausi vadinami mikrosakadiniais, paskirtis? Įrodyta, kad jie užtikrina regą, žmogaus žvilgsnio
fiksavimo metu; didesnės amplitudės ir greitesni judesiai geriau tai atlieka. Jei kažkaip galėtumėte sustabdyti tuos nežymius judesius,
statinis vaizdas paprasčiausiai išnyktų iš regėjimo lauko. Be to akių judesiai gali atskleisti pasąmonės mintis: tie judesiai krypsta
link dominančių objektų - ir tai visiškai nepriklauso nuo to, į kur žmogus žiūri. Iš jų galime nuspėti žmogaus paslėptas mintis bei troškimus.
Kad akys nesustodamos juda, žinoma nuo seno. Pvz., 1860 m. vokiečių gydytojas ir fizikas Hermanas fon Helmholcas tvirtino, kad akis sunku išlaikyti nejudančias ir manė, kad klaidžiojantis žvilgsnis apsaugo tinklainę nuo nuovargio. Tačiau iš tikro gyvūnų nervų sistema išsivystė taip, kad galėtų atpažinti aplinkos pokyčius, nes tai užtikrina išlikimą. Judėjimas regėjimo lauke gali reikšti, kad artinasi priešas arba auka sprunka. Šie pokyčiai skatina regos neuronus kaip atsaką generuoti elektrocheminius impulsus. Nekintami objektai paprastai nekelia grėsmės, todėl gyvūnų smegenys ir regos sistema nėra prisitaikę juos pastebėti. Iškalbingiausias pavyzdys yra varlės. Ramiai ant sienos tupinti musė varlei nematoma, kaip ir visi kiti statiški objektai. Bet vos tik musė pradeda skristi, varlė nedelsdama ją pastebi ir gaudo liežuviu. Varlės negali matyti nejudančių dalykų, nes, kaip manė Helmholcas, nekintamas dirgiklis sukelia neuronų adaptaciją, regos neuronai pamažu nustoja generavę impulsus ir liaujasi reagavę. Neuronų adaptacija tausoja energiją, tačiau kartu riboja jutimų suvokimą. Žmogaus neuronai taip pat prisitaiko prie monotoniškumo. Tačiau žmonių regos sistema, atpažįstanti nejudančius objektus, funkcionuoja geriau nei varlės, nes žmogaus akys juda savaime. Fiksaciniai akių judesiai perkelia visą matomą vaizdą į kitą tinklainės vietą, taip ragina regos neuronus aktyviai veikti ir padeda išvengti neuronų adaptacijos. Taip šie judesiai apsaugo, kad nekintami dalykai neišnyktų.
1804 m. šveicarų filosofas I. Troksleris1) paskelbė apie vaizdo išnykimo žmogui atvejį: šis reiškinys susijęs su susilpnėjusiais fiksaciniais akies judesiais. Troksleris pastebėjo, kad sąmoningai sulaikius žvilgsnį ties kokiu nors objektu, statiški vaizdai aplinkiniame regėjimo lauke palengva išnyksta. Tai mums nutinka kiekvieną dieną, nes sąmoningas žvilgsnio sulaikymas ties kokiu nors objektu trumpam sulėtina arba sumažina fiksacinius akių judesius, kurie už fiksuoto objekto ribų ir taip yra ne tokie veiksmingi. Taigi net nestipriai sumažėjus akių judesių greičiui ar amplitudei regėjimas gerokai suprastėja. Jūs net nepastebite to suprastėjimo, nes nekreipiate dėmesio į nematomą regėjimo lauko dalį, žvilgsnį sutelkę į tai, kas yra priešais.
Visiškai nuslopinti akių judesius įmanoma tik laboratorijoje. 20 a. 6-o dešimtm. pradžioje kai kurie tyrėjai tai pasiekė pritaisę mažą skaidrų projektorių prie kontaktinio lęšio ir pritvirtinę šį lęšį prie tiriamo žmogaus akies. Su tokiu įrenginiu tiriamasis stebi projektuojamą vaizdą per kontaktinį lęšį, kuris juda kartu su akimi. Naudojant tokią tinklainės stabilizavimo techniką vaizdas išlieka stabilus akies atžvilgiu, dėl to regos neuronai adaptuojasi ir vaizdas išnyksta. Šiandien tyrėjai tą patį rezultatą gauna matuodami akių judesius į jas nukreipta kamera. Akies padėties duomenys perduodami projektoriui, kuris judina vaizdą kartu su akimi. 20 a. 6-o dešimtm. pabaigoje tyrėjams pavyko nustatyti mikrosakadinių judesių svarbą: laboratorijoje nuslopinę visus akių judesius, tarp jų ir didelės amplitudės valingus sakadinius, tyrėjai sustiprino į mikrosakadinius panašius judesius ir nustatė, kad tokiu būdu suvokimas išsaugomas. Tačiau kiti tyrėjai eksperimentais nustatė priešingai: nuslopinus ir vėl leidus atlikti mikrosakadinius judesius, negauta jokio efekto. Tai nustatyti buvo sunku, nes nė viena iš tinklainės stabilizavimo technikų nebuvo tobula; pavyzdžiui, prie akies pritvirtintas kontaktinis lęšis gali slysti ir kai kurie akių judesiai gali išlikti. Galiausiai niekas negalėjo tvirtinti, ar eksperimentų rezultatą lėmė šie išlikę akių judesiai, ar sustiprėję mikrosakadiniai judesiai.
Be to tyrėjai nustatė dar du fiksacinių akių judesių tipus: dreifavimą ir drebėjimą. Dreifavimas yra lėtas vingiuotas judesys, pasireiškiantis tarp greitų ir tiesių mikrosakadinių judesių. Drebėjimas yra maži, greiti virpesiai, vykstantys kartu su dreifavimu. Mikrosakadiniai judesiai yra didžiausios amplitudės iš visų fiksacinių akių judesių; jie perneša vaizdą per keliolika ar keletą šimtų akies fotoreceptorių (šviesą suvokiančių ląstelių), tarp jų kolbelių (aiškiam ir spalviniam regėjimui skirtų ląstelių) ir lazdelių (nespalviniam ir periferiniam regėjimui skirtų ląstelių). Drebėjimas yra mažiausias iš fiksacinių akių judesių, jo amplitudė ne didesnė už vienos iš šių ląstelių dydį. Mes dar iki šiol nesuprantame šių įvairių fiksacinių akių judesių svarbos regėjimui. Tiesą sakant, daug regos tyrėjų dešimtmečiais abejojo, ar kurie nors iš šių fiksacinių akių judesių ypač mikrosakadiniai, kurie buvo daugiausia tyrinėti, padeda užtikrinti regėjimą. Kritikai pastebėjo, kad kai kurie žmonės gali nuslopinti mikrosakadinius judesius kelioms sekundėms, bet jiems centrinis regėjimas neišnyksta.
Žmonės akimirką natūraliai nuslopina mikrosakadinius judesius atlikdami tikslią užduotį, pavyzdžiui, šaudami ar verdami siūlą į adatą. 1980 m. Merilando un-to psichologai E. Kovler2) ir R.M. Steinmenas3) padarė išvadą, kad mikrosakadiniai judesiai yra nereikšmingi, nes jie gali būti tik paprasčiausias nervinis tikas. Tokia nuomonė išliko iki pat 20 a. pabaigos, kai imtasi tirti akies ir galvos smegenų nervinius atsakus, kurie gali būti generuojami vykstant fiksaciniams akių judesiams. Nuo 1997 m. kartu su Nobelio premijos laureatu Deividu Hjubeliu4) iš Harvardo medicinos mokyklos išmokyta beždžiones sustabdyti žvilgsnį ties nedideliu tašku kompiuterio ekrane, kurio kitoje vietoje taip pat buvo vaizduojamas nejudantis šviesos šaltinis. Kai beždžionės žiūrėdavo, buvo registruojami jų akių judesiai ir smegenų kamieno šoninių kelinių kūnų (ŠKN) branduolių neuronų bei galvos smegenų pakaušinėse skiltyse esančių pirminio žievinio regos analizatoriaus neuronų elektrinis aktyvumas. Kiekvieno eksperimento metu šviesos šaltinis būdavo vaizduojamas tokioje vietoje, kad sukeltų optimalų registruojamų neuronų elektrinį atsaką, t.y. impulsus, vadinamus pikais. Šių eksperimentų rezultatai, paskelbti 2000 ir 2002 m., parodė, kad mikrosakadiniai judesiai, nuvesdami nejudantį dirgiklį (pavyzdžiui, šviesos šaltinį) nuo neuronų receptorių lauko (t. y. tam tikras regos plotas, kurį aktyvuoja dirgiklis) į šalį ir vėl grąžindami atgal į tą patį lauką, padidina tiek ŠKN branduolių, tiek pirminio žievinio regos analizatoriaus neuronų elektrinių impulsų dažnį. Šie duomenys patvirtino faktą, kad mikrosakadiniai judesiai padeda išvengti regimų objektų išnykimo ir išlaikyti vaizdus matomus. Atsižvelgiant į tokią mikrosakadinių judesių svarbą, mūsų tolesni neuronų tyrimai padėjo atskleisti tam tikrą regos sistemos kodą. Tirdami beždžiones nustatyta, kad mikrosakadiniai judesiai labiau susiję su greitu galvos smegenų neuronų atsakų pikų protrūkiu, o ne su pavieniais pikais. Tai rodytų, jog pikų protrūkis yra signalas smegenims, kad matomas kažkoks objektas.
Kiti tyrėjai nustatė, kad mikrosakadiniai judesiai sukelia neuronų atsaką visose jų tiriamose regos sistemos dalyse.
Nepaisant to, šių judesių reikšmė vis dar buvo neaiški dėl prieštaringų tinklainės stabilizavimo tyrimų duomenų, todėl vis
buvo abejojama dėl mikrosakadinių judesių reikšmės regėjimui. Prieš keletą metų Baro neurologijos institute, remdamiesi
visai kita metodika, imta tirti ryšį tarp mikrosakadinių judesių ir regėjimo. Eksperimento metu prašyta savanorių atlikti
modifikuotą Trokslerio vaizdo išnykimo testą. Tiriamieji asmenys turėjo sutelkti žvilgsnį į mažą tašką ir tuo metu spausti
arba atleisti mygtuką taip parodyti, ar mato nuošalėje nejudantį daiktą.
Šis objektas turėtų išnykti ir vėl atsirasti, nes kiekvienas tiriamasis tam tikrais eksperimento momentais natūraliai sutelkia žvilgsnį tai labiau, tai mažiau. Labai jautria vaizdo sistema matuota kiekvieno tiriamojo fiksaciniai akių judesiai viso eksperimento metu. Nustatyta, kad prieš pat objekto išnykimą tiriamųjų asmenų mikrosakadiniai judesiai suretėdavo, tapdavo mažesnės amplitudės ir lėtesni. Tai rodytų, kad nesant mikrosakadinių judesių (arba jiems esant neįprastai mažos amplitudės ir lėtiems), pasireiškia regos adaptacija ir vaizdas išnyksta. Be to mikrosakadiniai judesiai tapdavo dažnesni, didesnės amplitudės ir greitesni prieš pat atsirandant periferiniam objektui. Šie 2006 m. paskelbti duomenys pirmą kartą įrodė, kad mikrosakadiniai judesiai leidžia matyti, kai žmogus stengiasi sutelkti žvilgsnį į vaizdą, ir kad didesnės amplitudės bei greitesni mikrosakadiniai judesiai geriau užtikriną šią funkciją. Kadangi didžiąją dalį laiko akys nejuda (t.y. jos ilsisi tarp didelės amplitudės valingų sakadinių judesių), mikrosakadiniai judesiai yra itin svarbūs daugeliui regos pojūčių.
Tai gali būti svarbu ir gydant ligas: geriau suvokus fiksacinių judesių reikšmę regėjimui galima labiau perprasti akių ligas ar būklę, kuri sutrikdo šiuos judesius. Pavyzdžiui, fiksaciniai akių judesiai gali dingti dėl akies judinamojo nervo, kuris kontroliuoja daugelį akies judesių, paralyžiaus. Fiksaciniai akių judesiai dažnai sutrinka ištikus ambliopijai (vadinamajai tingiai akiai), kai regėjimas susilpnėja be jokio aiškaus pažeidimo; tai dažniausia 2070 metų žmonių vienos akies regėjimo sutrikimo priežastis. Kai ambliopija sunki, gausūs dreifavimo judesiai ir per reti mikrosakadiniai judesiai gali lemti tai, kad tam tikri objektai ar net didelė vaizdo dalis sutelkiant žvilgsnį išnyksta. Kai regėjimas normalus, akių judinimo sistema turi pasiekti subtilią pusiausvyrą, kad nebūtų nei per retų, nei per dažnų fiksacinių akių judesių; pastaruoju atveju sutelkiant žvilgsnį vaizdas esti neryškus ir nestabilus. Suvokimas, kaip akių judinimo sistema pasiekia tokią pusiausvyrą, vieną dieną gali leisti gydytojams ją sutrikusią iš naujo suderinti. Fiksacinius akių judesius sutrikdo daug ligų, todėl ši tyrimo sritis labai patraukli, nors vis dar nėra pakankamai išnagrinėta.
Mikrosakadiniai judesiai gali būti svarbūs ne tik regėjimui. Šie maži akių virpesiai gali padėti atskleisti pasąmonėje glūdinčias žmonių mintis. Psichologai nustatė, kad jūsų dėmesys gali nesąmoningai perkelti regos lauką į jums rūpimus objektus, net jei sutelksite žvilgsnį kitur. Iš tikro mikrosakadiniai judesiai gali parodyti rūpimus objektus, nes šių judesių kryptis nėra visiškai atsitiktinė ji nukreipta būtent į šiuos objektus, net jei žiūrite kur nors kitur. Z.M. Hafedas ir Dž. Klarkas iš Makgilio un-to atliko tyrimą, kurio metu paprašė savanorių sukoncentruoti žvilgsnį į tašką kompiuterio ekrano viduryje ir kartu atkreipti dėmesį į ekrano šone esantį tašką, kurio spalva kiekvieno bandymo pabaigoje kito. Tiriamieji turėjo nurodyti, kada spalva pasikeičia. 2002 m. Hafedas ir Klarkas paskelbė, kad tiriamųjų mikrosakadiniai judesiai buvo nukreipti į tikrąjį jų dėmesio objektą, nors jie žiūrėjo visiškai kitur. Šie rezultatai rodo ne tik tai, kad mikrosakadiniai judesiai gali atskleisti slaptas žmonių mintis, bet ir tai, kad slapta nukreiptas dėmesys iš tikrųjų kontroliuoja mikrosakadinių judesių kryptį.
Kito tyrimo metu neurologas R. Engbertas ir neuropsichologas R. Klyglis iš Potsdamo universiteto Vokietijoje nustatė, kad mikrosakadinių judesių dažnis taip pat informuoja apie tai, kad yra kažkoks objektas, kuris slapta traukia tiriamojo dėmesį. 2003 m. šie mokslininkai nustatė, kad staiga atsiradęs objektas tiriamo asmens regos lauko pakraštyje pirmiausia trumpam sulėtina mikrosakadinių judesių dažnį, o vėliau šie judesiai padažnėja ir jų dažnis viršija normalų. Be to, jie nustatė, kad mikrosakadiniai judesiai buvo nukreipti šio naujo objekto link. Tyrimo rezultatai rodo, kad mikrosakadinių judesių dažnis ir kryptis gali rodyti staigius aplinkos pokyčius, kurie patraukia tiriamojo asmens dėmesį tuomet, kai jis ar ji į juos tiesiogiai nežiūri. Taigi, nepaisant to, kiek pastangų prireikia nukreipti žvilgsnį nuo paskutinio pyrago gabalėlio ant stalo arba nuo kitoje kambario pusėje stovinčio patrauklaus vyro ar moters, mikrosakadinių akių judesių dažnis ir kryptis išduoda jūsų dėmesio objektą. Vis dėlto tai dar nėra panaudojama praktikoje. Mokslininkai laboratorijoje gali nustatyti ir išmatuoti šiuos mažyčius akių judesius, norėdami atskleisti slaptus galvos smegenų dėmesio koncentravimo mechanizmus. Tačiau aplinkiniai žmonės taip paprastai negali perskaityti jūsų minčių bent jau kol kas.
1) Ignacas Paulis Vitalis Troksleris (Ignaz Paul Vital Troxler, 1780-1866) šveicarų gydytojas, filosofas ir politikas. Po daugelio persikėlimų 1811 m. paskelbia Požiūris į žmogaus būtį, kur nutraukia ryšį su Šelingo filosofija ir dėmesį nukreipia į antropologiją. 1834 m. filosofiniai požiūriai palinksta į H. Jakobį. 1834-50 m. dirbo Berno un-te.
2) Eileen Kowler - Niu Džersio Rutgerso un-to profesorė. Užsiima regos klausimais, tiria suvokimą, dėmesio ir motorikos valdymą.
3) Robert M. Steinmanas - Merilendo un-to profesorius, nuo 1964 m. tyrinėjęs sensorikos ir suvokimo procesus. Dauguma publikacijų skirtos akių judesiams. Su bendraautoriais išleido knygą Kad mašina matytų kaip mes (2014).
4) Deividas Hjubelis (David Hunter Hubel, 1926-2013) Kanados kilmės amerikiečių neurofiziologas, Nobelio premijos laureatas (1981) už atradimus, liečiančius informacijos perdirbimo neuronų struktūrose principus. Jo knyga: Akis, smegerys, rega (2004).
Išlikti blaiviam
Tik pusė pasaulio
Draugas ar priešas?
Faktas ar frenologija
Kuo taps Homo sapiens?
Kas sukelia šizofreniją?
Tingios akies įdarbinimas
Tamsioji vunderkindų pusė
Vadovauk savo smegenims
Kamieninės ląstelės sukelia vėžį
Už ką Nobelio premijos negavo Virginijus Šikšnys
F. Monoeris: diotrijos ir akių patikra
6 būdai paspartinti smegenų veiklą
Akis-smegenys: Užsipildanti spraga
Ar mašina kada nors mąstys?
Robertas Kochas ir Lietuva
Siurbkite tiesiai į smegenis
Kas blogai su tuo piešiniu?
Finn Skarderud. Nerimas
Kodėl kraujas raudonas?
Smegenys yra tampomi
Laikrodžiai mūsų kūne
Mozarto muzikos galia
Saulė sukelia čiaudulį
Žudantys smegenys
Vartiklis