为何运动时眼前景象不模糊?

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你有没有想过,为什么我们跑步、骑车甚至开车时,眼前的景象不会变得模糊?即使在快速移动,看到的画面依然清晰稳定。虽然现在的摄像机技术已经非常先进,尤其是运动摄像机,号称能在极限运动中拍出清晰画面,但它们有时候仍需借助后期处理,所以无法媲美人眼的能力。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

那么问题来了:让人在快速移动中还能看到清晰的画面,眼睛到底是怎么做到的?Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

最近,奥地利科学技术研究所(ISTA)科学家通过一系列实验找到了答案。他们发现,大脑中有一个区域,专门负责在运动中“修复”视觉失真。这个区域就像是一个内置的“视频优化软件”,专门负责在视觉信息传递到大脑其他区域之前,快速修正因运动而产生的模糊。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

这个神奇的“防抖软件”位于大脑深处的丘脑外侧,叫作“腹外侧膝状体”(vLGN)。科学家发现,它就像是信号“收集大师”,整合了来自大脑各处的运动和感觉信号。当我们的眼睛或身体移动时,vLGN又秒变“修正大师”,能迅速计算出如何校正视觉信号,从而让我们看到的画面保持清晰。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

可以用一个有趣的比喻来解释vLGN的作用。想象一下,我们在看一场F1赛车比赛。赛车速度极快,如果用普通摄像机拍摄,画面会变得非常模糊。为了减少模糊,摄像机会缩短曝光时间,这样拍出来的画面可以直接直播,不需要后期处理。vLGN的作用就像这个摄像机,但它更厉害,不仅能在运动中“去模糊”,还能实时稳定画面,让我们区分自己的运动和周围世界的运动。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

为了研究vLGN的功能,科学家让小鼠在一个虚拟现实世界中“漫游”,同时用显微镜观察它们大脑中vLGN的活动。结果发现,vLGN会接收到大脑发出的运动指令副本,并用这些指令来“修复”视觉失真。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

虽然这项研究是在小鼠身上进行的,但vLGN的功能很可能也存在于人类大脑中。毕竟,灵长类动物的大脑中也有类似结构。这项研究不仅让我们更了解大脑的运作方式,还可能为未来的视觉技术提供灵感。比如,让未来的摄像机像人眼一样,在快速运动中拍出清晰稳定的画面,甚至不需要后期处理。Hts知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

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