Удивительные факты о глазах и что о них говорит наука

Глаза — один из самых изученных органов человека, и всё равно они продолжают удивлять. Интернет полон «фактов» о зрении: одни подтверждены исследованиями, другие сильно упрощены, а третьи — просто красивые мифы, которые переписывают с сайта на сайт. Мы собрали самые интересные сведения о глазах и проверили каждое по научным источникам и данным офтальмологических организаций.

Там, где цифра является приблизительной оценкой, а не точным измерением, мы прямо об этом говорим. В конце статьи вы найдёте раздел с популярными «фактами», которые на поверку оказываются мифами или преувеличениями.

Факты о моргании

Мы моргаем около 15–20 раз в минуту. Это примерно 15–20 тысяч морганий за день бодрствования. Частота сильно зависит от занятия: в разговоре мы моргаем чаще, а при чтении и особенно при работе за экраном — реже, иногда в разы. Именно поэтому долгая работа за компьютером вызывает сухость и жжение. Простой способ напомнить себе об отдыхе — правило 20-20-20.

Одно моргание длится примерно десятую долю секунды или чуть больше. При этом мы не замечаем, как мир темнеет: мозг подавляет восприятие на время моргания и «склеивает» картинку. По сути, за день наши глаза бывают закрыты в сумме на несколько минут, а мы этого не осознаём.

Моргание — это не только увлажнение. С каждым морганием веко распределяет слёзную плёнку, выдавливает жировой секрет из мейбомиевых желёз и смывает мелкие частицы к внутреннему углу глаза. Исследования также показывают, что моргания часто совпадают с паузами — в конце предложения при чтении или в паузах в речи, — и в эти моменты мозг будто ненадолго «переключается».

Младенцы моргают гораздо реже взрослых — всего несколько раз в минуту. Точная причина неизвестна; среди предположений — меньшая площадь открытой поверхности глаза и более медленное испарение слезы.

Сколько мегапикселей в человеческом глазу?

В интернете часто пишут, что глаз — это камера на 576 мегапикселей. Эта цифра появилась из расчёта фотографа и учёного Роджера Кларка: он взял остроту зрения в центре, распространил её на всё поле зрения и посчитал, сколько «пикселей» понадобилось бы, чтобы передать такую картинку одним кадром. Расчёт любопытный, но он описывает гипотетическую камеру, а не реальный глаз.

Поэтому честный ответ звучит так: глаз нельзя напрямую сравнить с камерой в мегапикселях. Если бы мы оценивали одномоментную «картинку», то чёткой была бы лишь небольшая центральная область, а детальный образ мира — результат быстрых движений глаз и работы мозга. Подробнее об этом — в материале как работает зрение.

У каждого есть слепое пятно

В месте, где зрительный нерв выходит из глаза, нет фоторецепторов. Этот участок — диск зрительного нерва — не воспринимает свет. В поле зрения ему соответствует слепое пятно, расположенное примерно в 15 градусах к виску от точки фиксации. Оно довольно большое: на расстоянии вытянутой руки в него «проваливается» предмет размером с небольшое яблоко.

Мы не замечаем его по двум причинам: слепые пятна правого и левого глаза не совпадают, а мозг заполняет дыру, опираясь на окружающий фон и рисунок. Найти своё слепое пятно можно за минуту с помощью нашего теста на слепое пятно. Отличайте физиологическое слепое пятно от патологических скотом — новых «пятен» в поле зрения, которые появляются при болезнях сетчатки или зрительного нерва и требуют осмотра.

Самые быстрые мышцы в теле

Глаз поворачивают шесть наружных мышц. Во время саккад — быстрых скачков взгляда с точки на точку — глаз может вращаться со скоростью в несколько сотен градусов в секунду. Каждая саккада длится всего десятки миллисекунд, а делаем мы их несколько раз в секунду, обычно не осознавая этого. Глазодвигательные мышцы по праву считаются одними из самых быстрых и точных в теле человека.

Ещё одна особенность — их выносливость и иннервация. На одно нервное волокно в глазодвигательных мышцах приходится гораздо меньше мышечных волокон, чем, например, в мышцах ног. Это обеспечивает тончайший контроль: оба глаза наводятся на одну точку с точностью до долей градуса. Во время саккады мозг частично подавляет восприятие — поэтому, глядя в зеркало, вы не можете увидеть движение собственных глаз.

Три вида слёз

Слёзы — не просто солёная вода. Учёные выделяют три основных типа:

1. Базальные — вырабатываются постоянно и покрывают глаз тонкой плёнкой. Они увлажняют, питают роговицу и защищают от микробов благодаря ферментам вроде лизоцима.
2. Рефлекторные — появляются в ответ на раздражение: дым, ветер, соринку, пары лука. Их много, и их задача — быстро смыть раздражитель.
3. Эмоциональные — возникают при сильных чувствах. По составу они, по ряду данных, отличаются от рефлекторных, например содержанием белков, хотя этот вопрос продолжают изучать.

Слёзная плёнка состоит из трёх слоёв — слизистого, водного и жирового. Нарушение любого из них приводит к синдрому сухого глаза. Парадоксально, но одним из его симптомов бывает слезотечение: раздражённый сухой глаз отвечает избытком рефлекторных слёз. Только человек, насколько известно науке, плачет от эмоций; у животных слёзы выполняют защитную функцию.

Ещё несколько удивительных фактов о глазах человека

• Глаз может зарегистрировать единичные фотоны. Классические эксперименты 1940-х годов показали, что для осознанного ощущения вспышки в полной темноте достаточно нескольких фотонов, а более поздние исследования предполагают, что люди иногда могут уловить даже один фотон — правда, с вероятностью чуть выше случайной.
• Роговица заживает очень быстро. Поверхностная царапина эпителия роговицы обычно затягивается за один–три дня. При этом глубокие повреждения и инфекции опасны и требуют лечения.
• Роговица — одна из немногих тканей без кровеносных сосудов. Кислород она получает в основном прямо из воздуха через слёзную плёнку.
• Глаза растут. У новорождённого длина глаза составляет около 16–17 мм, у взрослого — около 24 мм. Распространённое утверждение, что глаза не растут с рождения, неверно.
• Изображение на сетчатке перевёрнуто. Оптика глаза проецирует его вверх ногами, а мозг интерпретирует картинку правильно.
• Мы различаем огромное число оттенков. Часто называют цифру около миллиона различимых цветов или даже больше. Это оценка, зависящая от методики, а не точное число, и у людей с нарушением цветового зрения оно существенно меньше.
• Голубые глаза не содержат голубого пигмента. Цвет создаётся рассеянием света в радужке — подробнее в статье о цвете глаз.
• Зрачок реагирует на мысли. Он немного расширяется при умственном напряжении, интересе и эмоциях. Психологи используют это в исследованиях внимания.
• Глаза двигаются во сне. Фаза быстрого сна получила название именно из-за быстрых движений глаз (REM — rapid eye movement), и именно в ней чаще всего снятся яркие сны.

Как видят животные: сравнение с человеком

Глаза разных животных приспособлены к их образу жизни, и во многих отношениях они превосходят наши — но обычно за счёт чего-то другого.

Человеческое зрение — хороший «универсал»: отличная дневная острота, трёхцветное восприятие цвета и превосходная оценка глубины на близких расстояниях. Это идеальный набор для существа, которое собирает плоды, изготавливает инструменты и читает.

Популярные «факты», которые оказались мифами

Некоторые утверждения о глазах живут десятилетиями, несмотря на отсутствие доказательств. Подробнее о распространённых заблуждениях — в разделе мифы о зрении.

• «Морковь даёт ночное зрение как у кошки». Витамин A действительно необходим для зрения в сумерках, и его тяжёлый дефицит вызывает куриную слепоту. Но если витамина хватает, лишняя морковь зрение не улучшит. Миф активно распространяли в Великобритании во время Второй мировой войны, чтобы скрыть использование радаров.
• «Чтение при плохом освещении портит зрение». Оно может вызвать усталость и дискомфорт, но доказательств стойкого вреда нет.
• «Упражнения для глаз позволят отказаться от очков». Гимнастика может помочь при усталости и некоторых нарушениях бинокулярного зрения, но не устраняет близорукость, дальнозоркость, астигматизм или пресбиопию.
• «Глаз можно пересадить целиком». Пока нет: не удаётся восстановить связь зрительного нерва с мозгом. Пересаживают роговицу.
• «Человек использует только часть зрения». В обработке зрительной информации участвует очень значительная часть коры головного мозга — по разным оценкам, существенная доля всей коры.
• «Если долго косить глаза, они такими останутся». Это неправда: произвольное сведение глаз не вызывает косоглазия.

Когда обратиться к врачу

Знать интересные факты о глазах приятно, но важнее вовремя заметить, когда что-то идёт не так. Многие опасные заболевания долго протекают без симптомов, поэтому регулярные осмотры у офтальмолога нужны даже при хорошем зрении.

Если же вас беспокоит усталость глаз, сухость и покраснение после долгой работы за экраном, начните с простых привычек: делайте перерывы, чаще моргайте, настройте освещение и монитор. При сохранении симптомов покажитесь врачу.