Med få sekunders mellemrum blinker vi med øjnene - en simpel, ufrivillig handling.
Selvom det er almindeligt forstået, at blink holder vores øjne smurt, har en ny undersøgelse foretaget af forskere fra University of Rochester afsløret en mere indviklet rolle: at blinke hjælper også vores hjerner med at behandle visuel information mere effektivt.
I et studie udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences kaster undersøgelsen lys over, hvordan disse korte lukninger af vores øjne bidrager til visuel perception.
Mennesker bruger omkring 3 til 8 procent af deres vågne timer med lukkede øjne på grund af at blinke. I betragtning af at blinkende kort slører vores syn, kan man undre sig over, hvorfor det forekommer så ofte.
Traditionelle forklaringer har fremhævet dens rolle i at opretholde øjenfugtighed og forhindre tørhed.
Hyppigheden af blink tyder dog på, at der kan være yderligere funktioner ud over fugtning af øjnene-.
Forskerne Bin Yang, Janis Intoy og Michele Rucci forsøgte at udforske disse potentielle funktioner, især hvordan blink kan påvirke visuel behandling i hjernen.
Sådan gjorde forskerne
Deres undersøgelse omfattede tolv deltagere, bestående af både kvinder og mænd med en gennemsnitsalder på 22 år, som alle havde normalt syn. Deltagerne blev kompenseret for deres tid og holdt sig uvidende om de specifikke mål med undersøgelsen for at sikre objektive resultater.
Forskerne gennemførte undersøgelsen i et kontrolleret laboratoriemiljø ved at bruge avanceret eye-tracking-teknologi til at overvåge deltagernes øjenbevægelser præcist.
Deltagerne fik til opgave at se visuelle stimuli bestående af gittermønstre, som er skiftende striber, der varierer i rumlig frekvens. Rumlig frekvens refererer til detaljeringsgraden i mønsteret, hvor højere frekvenser indikerer finere detaljer. Disse stimuli blev vist på en skærm med høj opløsning, og deltagerne skulle identificere, om gitrene var vippet med eller mod uret.
Det eksperimentelle design inkluderede to hovedbetingelser for at isolere virkningerne af blink på visuel behandling. I tilstanden "Stimulus-Blink" blev deltagerne anmodet om at blinke under præsentationen af den visuelle stimulus.
I modsætning hertil blev de i tilstanden "No-Stimulus-Blink" anmodet om at blinke, før stimulus dukkede op. Forskerne kontrollerede timingen og betingelserne for blinkene for at sikre, at eventuelle observerede effekter kunne tilskrives selve blinkingen frem for andre variabler.
Øjenbevægelser blev sporet ved hjælp af en Dual Purkinje Image eye-tracker, som gav data i høj opløsning om placeringen og bevægelsen af deltagernes øjne. Denne teknologi gjorde det muligt for forskerne at sikre, at deltagerne fulgte instruktionerne, og at deres blink og øjenbevægelser blev registreret nøjagtigt.
Hver eksperimentel session bestod af flere forsøg, og data blev indsamlet og analyseret for at sammenligne ydeevne mellem de to tilstande.
Det nåede forskerne frem til
Forskerne fandt ud af, at når deltagerne blinkede under præsentationen af den visuelle stimulus, forbedredes deres præstationer til at identificere gitterets orientering betydeligt sammenlignet med, når de blinkede, før stimulusen dukkede op.
Denne forbedring var tydelig i både nøjagtigheden af deres svar og deres følsomhed over for de visuelle detaljer, målt ved et standard diskriminationsfølsomhedsindeks.
Forskerne antog, at denne forbedring skyldtes luminansændringer forårsaget af blink. Luminans refererer til lysstyrken af den visuelle stimulus. Når vi blinker, skaber den midlertidige lukning af vores øjne pludselige ændringer i lysstyrken.
Disse ændringer kan hjælpe med at nulstille den visuelle information, der kommer ind i øjet, og derved hjælpe hjernen med at behandle det visuelle input mere effektivt.
"Ved at modulere det visuelle input til nethinden, omformaterer blink effektivt visuel information, hvilket giver luminanssignaler, der adskiller sig drastisk fra dem, der normalt opleves, når vi ser på et punkt i scenen," forklarede Rucci, professor ved Institut for Hjerne- og Kognitivvidenskab i diskussionen i artiklen.
Lavede et nyt eksperiment
For at teste denne hypotese yderligere gennemførte forskerne et kontroleksperiment, hvor de simulerede virkningerne af blink ved kortvarigt at dæmpe den visuelle stimulus. Deltagernes præstation forbedredes på samme måde, som når de blinkede naturligt.
Dette understøttede ideen om, at selve luminansændringerne, snarere end den fysiske handling at blinke, var ansvarlige for den forbedrede visuelle behandling.
Undersøgelsen konkluderede, at blink under visuelle opgaver forbedrer hjernens evne til at behandle visuel information ved at indføre gavnlige luminansændringer. Disse resultater tyder på, at blink spiller en afgørende rolle i visuel opfattelse ud over blot at holde vores øjne fugtige.
Resultaterne antyder også, at vores synssystem har udviklet sig til at bruge disse korte afbrydelser i synet til at forbedre vores overordnede synsstyrke og -behandling.
"Vi viser, at menneskelige observatører har gavn af blinkende transienter som forudsagt ud fra den information, der formidles af disse transienter," sagde Bin Yang, en kandidatstuderende i Ruccis laboratorium og den første forfatter af papiret. "Så, i modsætning til almindelig antagelse, forbedrer blink - snarere end forstyrrer - visuel behandling og kompenserer rigeligt for tabet i stimuluseksponering."
