Vi blinker med øjnene med få sekunders mellemrum - en simpel, ufrivillig handling. Selvom det generelt er kendt, at blinking holder øjnene fugtige, har en ny undersøgelse fra forskere ved University of Rochester afsløret, at blinking også spiller en vigtig rolle i at hjælpe hjernen med at behandle visuel information mere effektivt.
Undersøgelsen, som blev offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences, viser, hvordan disse korte øjenlukninger bidrager til vores visuelle perception.
Mennesker bruger omkring 3 til 8 procent af deres vågne tid med lukkede øjne på grund af blinking. Givet at blinkning kortvarigt slører vores syn, kan man undre sig over, hvorfor det sker så ofte.
Traditionelle forklaringer har fremhævet blinkens rolle i at holde øjnene fugtige og forhindre tørhed. Men den hyppige forekomst af blinking tyder på, at der kan være yderligere funktioner udover at fugte øjnene.
Forskerne Bin Yang, Janis Intoy og Michele Rucci undersøgte disse mulige funktioner, især hvordan blinking kan påvirke hjernens visuelle behandling.
Undersøgelsen
Forskerne rekrutterede tolv deltagere, både mænd og kvinder med en gennemsnitsalder på 22 år, som alle havde normalt syn. Deltagerne blev kompenseret for deres tid og blev ikke informeret om undersøgelsens specifikke mål for at sikre objektive resultater.
I et kontrolleret laboratoriemiljø brugte forskerne avanceret eye-tracking-teknologi til præcist at overvåge deltagernes øjenbevægelser. Deltagerne så visuelle stimuli i form af gittermønstre med varierende rumlige frekvenser, og deres opgave var at identificere, om mønstrene var vippet med eller mod uret.
Det eksperimentelle design omfattede to hovedbetingelser for at isolere blinkens effekt på visuel behandling. I "Stimulus-Blink"-tilstanden blev deltagerne bedt om at blinke, mens de så på stimulus, mens de i "No-Stimulus-Blink"-tilstanden skulle blinke, inden stimulus blev vist. Forskerne kontrollerede timing og betingelser for blink for at sikre, at eventuelle observerede effekter kunne tilskrives selve blinkingen.
Øjenbevægelserne blev sporet med en Dual Purkinje Image eye-tracker, som gav detaljerede data om øjnenes placering og bevægelser. Dette sikrede, at deltagerne fulgte instruktionerne korrekt, og at blink og øjenbevægelser blev nøjagtigt registreret.
Resultaterne
Forskerne fandt, at når deltagerne blinkede under visningen af den visuelle stimulus, blev deres evne til at identificere gitterets orientering markant forbedret sammenlignet med, når de blinkede før stimulusens præsentation. Denne forbedring blev observeret både i nøjagtigheden af deres svar og deres følsomhed over for visuelle detaljer, målt ved et standard diskriminationsfølsomhedsindeks.
Forskerne antog, at forbedringen skyldtes ændringer i luminans forårsaget af blink. Luminans refererer til lysstyrken af en visuel stimulus. Når vi blinker, skaber øjenlukningen pludselige ændringer i lysstyrken, hvilket kan hjælpe med at nulstille den visuelle information, der modtages af øjet, og dermed forbedre hjernens behandling af det visuelle input.
"Blink omformaterer effektivt visuel information ved at modulere det visuelle input til nethinden, hvilket giver luminanssignaler, der adskiller sig markant fra de normale visuelle oplevelser," forklarede Rucci, professor ved Institut for Hjerne- og Kognitivvidenskab.
For yderligere at teste denne hypotese udførte forskerne et kontroleksperiment, hvor de simulerede blink ved kortvarigt at dæmpe den visuelle stimulus. Resultaterne viste, at deltagernes præstationer forbedredes på samme måde som ved naturlig blinkning, hvilket understøtter ideen om, at luminansændringer, snarere end selve blinkningen, forbedrer den visuelle behandling.
Lavede et nyt eksperiment
Undersøgelsen konkluderede, at blinking under visuelle opgaver forbedrer hjernens evne til at behandle visuel information ved at introducere gavnlige luminansændringer.
Resultaterne antyder, at blinking spiller en afgørende rolle i visuel opfattelse ud over blot at holde øjnene fugtige.
"Vi viser, at menneskelige observatører drager fordel af blinkende transienter, som forudsagt ud fra den information, disse transienter formidler," sagde Bin Yang, en kandidatstuderende i Ruccis laboratorium og hovedforfatter af artiklen.
"I modsætning til den almindelige opfattelse forbedrer blink snarere end forstyrrer visuel behandling og kompenserer rigeligt for tabet i stimuluseksponering."
