معلومة

لماذا يسمح لي إغلاق عين في الضوء الساطع بفتح الأخرى؟

لماذا يسمح لي إغلاق عين في الضوء الساطع بفتح الأخرى؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

غالبًا ما أجد أنه من المؤلم جسديًا أن أفتح عيني بعد الحول بعد الخروج في شمس الصيف الكاملة. ومع ذلك ، إذا أغلقت إحدى عيني تمامًا ، يمكنني إبقاء الأخرى مفتوحة دون ألم. هذا يبدو غريبا. بسذاجة ، قد يفترض المرء أن الألم ناتج عن دخول الكثير من الضوء إلى العين وإحداث نوع من الضرر للداخل ، ولكن إذا كان هذا صحيحًا ، فلن يكون لإغلاق إحدى العينين أي تأثير على الأخرى. هل حقيقة أنها تعني عدم الراحة مرتبطة فعليًا (على سبيل المثال) بمجموع المعلومات التي تصل إلى chiasma البصري؟


هناك عاملان يلعبان في هذا. أولاً ، تقوم بخفض عدد مستقبلات الألم التي ترسل إشارات إلى الدماغ إلى النصف. ثانيًا ، هناك تأثير نفسي جسدي. يجمع دماغك باستمرار البيانات المرئية من كلتا العينين لتكوين صورة واحدة. مع إغلاق عين واحدة ، يجمع دماغك بين سطوع كل من المدخلات لتكوين صورة نصف ساطعة تقريبًا مثل الواقع. نتيجة لذلك ، لا يتجاهل دماغك جزءًا من إشارات مستقبلات الألم من العين المفتوحة فحسب ، ولكنه لا يفترض أيضًا وجود الألم كما هو معتاد.

ليس لدي أي مصادر متاحة للجمهور للاستشهاد بها ، لأن هذا شيء تعلمته في صفي EMT. في الواقع سأل شخص ما نفس سؤالك في الفصل


هذا يحصل معي كذالك. تخمين كامل (وربما إجابة سيئة إلى حد ما) ولكن أعتقد أن لها علاقة بالتركيز على المشاكل (على غرار الاستجماتيزم الشديد) التي تهز عضلات العين حولها.

إغلاق عين واحدة يزيل الحاجة إلى تركيز بؤري منسق ، ويزيل المشكلة.


عينك اليمنى هي المسيطرة مما يجعلها انعكاسًا لغلق الأخرى والتي تكون في هذه الحالة عينك اليمنى "الأضعف"


لماذا تستغرق عيني عدة دقائق للتكيف مع الظلام؟

أحد أكثر الأشياء المدهشة في الرؤية البشرية هو النطاق المذهل الذي تتمتع به. يمكننا أن نرى في ضوء الشمس الساطع للغاية ، ويمكننا أيضًا أن نرى في ظلام دامس تقريبًا. إذا كنت تقضي الكثير من الوقت في العمل باستخدام الكاميرا ، فأنت تعلم مدى روعة هذا النطاق. الفيلم الذي يعمل بشكل جيد في الهواء الطلق يكاد يكون عديم الفائدة في الداخل ، والعكس صحيح. النطاق الذي تمتلكه أعيننا يأتي من ثلاثة أجزاء مختلفة من العين:

التلميذ يتقلص التلميذ ويتوسع اعتمادًا على كمية الضوء ، ويمكنه أن يحجب فعليًا كمية الضوء التي تدخل العين في المواقف الساطعة.

  • الخلايا العصوية والمخروطية في شبكية العين - تستشعر أعيننا الضوء بنوعين مختلفين من الخلايا: العصي والمخاريط. يمكن للخلايا المخروطية إدراك اللون في الضوء الساطع. ترى خلايا القضيب الصور بالأبيض والأسود وتعمل بشكل أفضل في الإضاءة المنخفضة.
  • رودوبسين - رودوبسين مادة كيميائية توجد في القضبان.

­رودوبسين هو مفتاح الرؤية الليلية - إنها المادة الكيميائية التي تستخدمها القضبان لامتصاص الفوتونات وإدراك الضوء. عندما يمتص جزيء من رودوبسين فوتونًا ، فإنه انشقاقات في جزيء شبكية وجزيء opsin. تتحد هذه الجزيئات لاحقًا بشكل طبيعي إلى رودوبسين بمعدل ثابت ، ويكون إعادة التركيب بطيئًا إلى حد ما.

لذلك ، عندما تعرض عينيك للضوء الساطع ، يتفكك كل من رودوبسين إلى شبكية العين و opsin. إذا أطفأت الأنوار وحاولت الرؤية في الظلام ، فلا يمكنك ذلك. تحتاج الأقماع إلى الكثير من الضوء ، لذا فهي عديمة الفائدة ، ولا يوجد رودوبسين الآن ، لذا فإن القضبان عديمة الفائدة أيضًا. على مدار عدة دقائق ، ومع ذلك ، شبكية العين و opsin إعادة توحيد العودة إلى رودوبسين ، ويمكنك أن ترى مرة أخرى.

حقيقة ممتعة: الشبكية المستخدمة في العين مشتقة من فيتامين أ. إذا كان النظام الغذائي للشخص يحتوي على نسبة منخفضة من فيتامين (أ) ، فلا يوجد ما يكفي من الشبكية في القضبان وبالتالي لا يوجد ما يكفي من رودوبسين. غالبًا ما يعاني الأشخاص الذين يفتقرون إلى فيتامين أ العمى الليلي - لا يمكنهم الرؤية في الظلام.


اتساع حدقة العين

التلميذ هو الفتحة الدائرية الموجودة في منتصف عينك ، وتحيط بها المنطقة الملونة المعروفة باسم القزحية. تتكون القزحية من ألياف عضلية صغيرة تتحكم في حجم بؤبؤ العين ، وبالتالي تتحكم في كمية الضوء المسموح لها بالوصول إلى الشبكية ، المنطقة الحسية في مؤخرة العين. يصبح التلاميذ العاديون أصغر ، أو يتقلصون ، مع مستويات الضوء الساطع ، ويتوسعون ، أو يتسعون ، مع الضوء الخافت أو الخافت. تحدث التغييرات في حجم بؤبؤ العين أيضًا مع تركيز عينيك واستجابة للعاطفة.

يمكن أن ينتج اتساع حدقة العين أيضًا عن مجموعة متنوعة من الأدوية أو الأدوية. غالبًا ما يستفيد أخصائيو العناية بالعيون من قطرات العين التي تسبب اتساع حدقة العين حتى يتمكنوا من إلقاء نظرة أفضل على الجزء الخلفي من العين أثناء فحص العين. في معظم الحالات الأخرى ، يعتبر اتساع حدقة العين من الأدوية أو الأدوية من الآثار الجانبية. تشمل الأدوية والعقاقير التي يمكن أن تسبب اتساع حدقة العين أدوية السعال والبرد ومزيلات الاحتقان والأمفيتامينات والكوكايين وحمض الليسرجيك ثنائي إيثيل أميد (LSD) والماريجوانا.

يمكن أن يسبب التسمم أيضا اتساع حدقة العين. عادةً ما يؤثر اتساع حدقة العين الناتج عن التسمم والأدوية وتعاطي المخدرات على كلا الحدقتين بالتساوي ، ما لم يكن من قطرات العين التي تستخدم في عين واحدة فقط. إنه مؤقت بشكل عام.

يمكن أن تؤدي بعض الحالات العصبية ، مثل السكتة الدماغية أو الورم أو إصابة الدماغ ، إلى اتساع حدقة العين ، والذي يمكن أن يحدث في إحدى العينين أو كلتيهما. يطلق على التلاميذ الذين لا يستجيبون للضوء أو المحفزات الأخرى التلاميذ الثابتون. في كثير من الأحيان ، التلاميذ المتوسعة بشكل غير طبيعي هم أيضًا تلاميذ ثابتون.

يمكن أن يحدث اتساع حدقة العين أو عدم تساوي حجم حدقة العين مع حالات خطيرة مثل إصابات الرأس أو أورام المخ أو السكتة الدماغية أو التسمم. هذه الحالات هي حالات طبية طارئة. اطلب رعاية طبية فورية (اتصل بالرقم 911) إذا كنت تعاني من اتساع حدقة العين نتيجة لصدمة في الرأس أو بسبب أعراض أخرى.

إذا كان اتساع حدقة العين مستمرًا أو يسبب لك القلق ، اطلب رعاية طبية فورية.

ما الأعراض الأخرى التي قد تحدث مع اتساع حدقة العين؟

قد يصاحب اتساع حدقة العين أعراض أخرى ، والتي تختلف تبعًا للمرض أو الاضطراب أو الحالة الأساسية. غالبًا ما يكون اتساع حدقة العين مع التلاميذ الثابت أو غير المتكافئ ، وكذلك التلاميذ غير المتكافئين في الحجم ، من أكثر الأعراض خطورة.

أعراض تعاطي المخدرات أو التسمم التي قد تحدث مع اتساع حدقة العين

قد يصاحب اتساع حدقة العين أعراض تعاطي المخدرات أو جرعة زائدة من المخدرات أو التسمم بما في ذلك:

  • ارتباك أو فقدان للوعي ولو للحظة وجيزة
  • فم جاف
  • معدل ضربات القلب السريع (عدم انتظام دقات القلب)
  • كلام غير واضح
  • التقيؤ

الأعراض الخطيرة التي قد تشير إلى حالة تهدد الحياة

في بعض الحالات ، قد يكون اتساع حدقة العين من أعراض حالة مهددة للحياة يجب تقييمها على الفور في حالة الطوارئ. اطلب رعاية طبية فورية (اتصل بالرقم 911) إذا كنت تعاني أنت أو أي شخص آخر من هذه الأعراض المهددة للحياة بما في ذلك:

حجم بؤبؤ العين غير طبيعي أو عدم تفاعله مع الضوء

تغير في مستوى الوعي أو اليقظة ، مثل الإغماء أو عدم الاستجابة

تغير في الحالة العقلية أو تغير مفاجئ في السلوك ، مثل الارتباك والهذيان والخمول والهلوسة والأوهام


اعتني بنفسك في المنزل بعد الحروق المفاجئة

  • تناول الأدوية المسكنة للألم مثل الباراسيتامول أو الإيبوبروفين أو الكوديين. افحص العبوة لمعرفة الجرعة الصحيحة. من المحتمل أن يستمر الألم لمدة يوم تقريبًا.
  • لا ترتدي العدسات اللاصقة حتى تلتئم عينيك.
  • ارتدِ النظارات الشمسية إذا كانت عيناك حساسة للضوء.
  • استخدم الدموع الاصطناعية أو مواد التشحيم للمساعدة في أي إزعاج في عينيك. يمكنك شراء هذه المنتجات بدون وصفة طبية من معظم الصيدليات.
  • من المهم العودة للفحص الطبي عندما ينصح طبيبك.

9 قضايا صحية يمكن أن تسبب الحساسية للضوء

إذا كان الخروج من الخارج أو النقر على ضوء ما يجعل عينيك ترغبان بالغطس بحثًا عن غطاء ، فقد تتعامل مع الحساسية للضوء. هذا يعني في الأساس ذلك الضوء هل حقا يزعج عينيك ، مما يجعل ارتداء النظارات الشمسية على مدار الساعة أمرًا مغريًا. يعد القليل من الحساسية للضوء عند الانتقال من الظلام النسبي إلى محيط مشرق أمرًا طبيعيًا ، وكما حدث على الأرجح ، يتلاشى عادةً بسرعة عندما تتكيف عيناك. ولكن إذا كنت تعاني من رهاب الضوء - المصطلح الطبي للحساسية الشديدة للضوء - يمكن للضوء أن يؤذي عينيك بالفعل.

يمكن أن تتسبب العديد من المشكلات الصحية في الحساسية للضوء ، وهي تعمل حقًا في التدرج اللوني. فيما يلي أكثرها شيوعًا للاحتفاظ بها على رادارك.

جفاف العين هو حالة تحدث عندما لا تتمكن عيناك من تليين نفسها بشكل صحيح بسبب مشكلة في الدموع ، وفقًا للمعهد الوطني للعيون (NEI). تُعد دموعك أمرًا حيويًا للحفاظ على صحة عينيك ، وهذا هو السبب في أن عدم وجود دموع كافية بطريقة ما قد يكون أمرًا مزعجًا للغاية.

ينبع هذا الانزعاج من الطريقة التي يؤثر بها جفاف العين على القرنية ، والطبقات الخارجية الواقية الواقية لعينيك. قرنيتك بها الكثير من الأعصاب ، لذا فإن أي نوع من المشاكل معها يمكن أن يؤدي إلى مجموعة من العلامات المزعجة على وجود خطأ ما ، كما يقول جيه بي ماسكزاك ، أستاذ البصريات الإكلينيكي في كلية البصريات بجامعة ولاية أوهايو ، لـ SELF.

تعتبر الحساسية للضوء من الأعراض الكلاسيكية للعين الجافة ، وكذلك الجفاف (من الواضح) ، والوخز ، والحرق ، والألم ، والاحمرار ، والتفريغ ، والخدش ، والشعور وكأن شيئًا ما في عينك حتى لو لم يكن هناك شيء ، كما تقول NEI.

بينما يمكنك ارتداء النظارات الشمسية الخاصة بك لمساعدتك على التعامل مع الحساسية للضوء ، فإن علاج جفاف العين هو حقًا الطريقة الوحيدة لتحسين ذلك. تقول NEI إن هذا يتضمن عادةً استخدام الأدوية التي لا تستلزم وصفة طبية مثل الدموع الاصطناعية. (تأكد من الحصول على الأشياء البسيطة التي تهدف فقط إلى تبليل عينيك ، وليس أي منها باستخدام مبيضات العين - فهذه يمكن أن تسبب المزيد من التهيج.) إذا كنت تعاني من حالة شديدة من جفاف العين ، فقد يوصي طبيبك بعلاج آخر ، مثل قطرات الكورتيكوستيرويد لتقليل الالتهاب أو سدادات صغيرة مصنوعة من السيليكون أو الكولاجين التي يمكن أن تساعد في سد القنوات الدمعية ومنع الرطوبة من التصريف بسرعة كبيرة. لن تعرف ما هو الأفضل لك إلا إذا طلبت ذلك.

آه ، الحساسية القديمة الجيدة. إذا كان لديك ، فقد تعرف جيدًا مدى سوء العبث بعيونك. يمكنك أن تشكر التهاب الملتحمة التحسسي على ذلك.

التهاب الملتحمة التحسسي هو في الواقع شكل من أشكال العين الوردية ، والذي يحدث عندما يهيج شيء ما الملتحمة ، وهو الغشاء الرقيق الذي يغطي عينيك وباطن الجفون. في حين أن البكتيريا والفيروسات يمكن أن تسبب العين الوردية ، فإن الشكل التحسسي للحالة يحدث عندما يبالغ جسمك في رد فعل تجاه مسببات الحساسية مثل حبوب اللقاح أو عث الغبار أو العفن أو وبر الحيوانات. في محاولة لحمايتك ، ينتج جهازك المناعي أجسامًا مضادة تنتقل إلى خلايا مختلفة في جسمك ، مما يؤدي إلى إطلاق مواد كيميائية تؤدي إلى رد فعل تحسسي ، وفقًا للأكاديمية الأمريكية للحساسية والربو والمناعة (AAAAI). إذا أثرت هذه العملية على عينيك ، فإنها تسمى التهاب الملتحمة التحسسي ، ويمكن أن تنتهي بأعراض مثل الحساسية للضوء ، والحكة ، والدموع المفرطة ، والاحمرار ، والإحساس بالحرقان.

إذا كنت مصابًا بالتهاب الملتحمة التحسسي ، فمن المحتمل أن يخبرك طبيبك بفعل ما في وسعك لتجنب مسبباتك (نعلم ، نعلم أن القول أسهل من الفعل). إذا لم يساعد ذلك ، فقد تقلل أشياء مثل مضادات الهيستامين وحقن الحساسية من الأعراض - تحدث إلى طبيبك لمعرفة ما هو أكثر منطقية.

يمكن أن تشعر الصداع النصفي بسحق الروح. تقول مايو كلينك إن آلام الرأس لا تسبب ضعفًا في بعض الأحيان فحسب ، بل يمكن أن تسبب الصداع النصفي أيضًا أعراضًا مثل الحساسية الشديدة للضوء والغثيان والقيء وعدم وضوح الرؤية والدوار.

الصداع النصفي هو أحد تلك الحالات الصحية التي لا يزال الخبراء يعملون لفهمها بشكل كامل. يتمثل التفكير في أن النشاط في بعض الخلايا العصبية يجعل الأوعية الدموية في دماغك تتوسع ويؤدي أيضًا إلى إطلاق مواد التهابية مثل البروستاجلاندين ، والتي يمكن أن تسبب الألم.

قد تكون الآلية الكامنة وراء حساسية الضوء على وجه التحديد مرتبطة بتهيج العصب الثلاثي التوائم ، وهو عصب قحفي مسؤول عن الإحساس في وجهك ، إيلان دانان ، طبيب أعصاب رياضي في مركز طب الأعصاب الرياضي وطب الألم. في معهد Cedars-Sinai Kerlan-Jobe في لوس أنجلوس ، أخبر SELF. قد يكون من الصعب التعامل مع كل الضوء عندما تكون مصابًا بالصداع النصفي ، ولكن قد تجد أن أنواعًا معينة ، مثل ضوء الفلورسنت ، يصعب تحملها بشكل خاص ، كما يقول الدكتور دانان.

لا يقتصر الأمر على أن الإصابة بالصداع النصفي يمكن أن تحفز الحساسية للضوء - بل يمكن أن تعمل بطريقة ما بالعكس أيضًا. تعد الأضواء الساطعة من مسببات الصداع النصفي المعروفة ، إلى جانب العديد من الأشياء الأخرى مثل التقلبات في مستويات هرمون الاستروجين ، والأطعمة مثل الأجبان القديمة ، والكحول والكافيين ، والتوتر ، والتغيرات في نمط نومك ، وفقًا لمايو كلينك.

إذا كنت تعاني من الصداع النصفي ، فتحدث إلى طبيبك حول خيارات العلاج. العلاج الصحيح للصداع النصفي هو وبالتالي فردي لكل شخص ، ولكن يمكن أن تشمل مسكناتك مسكنات الألم لتجاوز الصداع النصفي كما يحدث جنبًا إلى جنب مع الأدوية الوقائية لتجنبها في المقام الأول.

الارتجاج هو إصابة دماغية رضية تؤثر على الطريقة التي يعمل بها دماغك وعادة ما تحدث بسبب ضربة في الرأس ، وفقًا لمايو كلينك. عادة ما تكون التأثيرات مؤقتة ، لكنها قد تكون خفية وقد لا تظهر على الفور. بعد ذلك ، يمكن أن تستمر لأيام أو أسابيع أو حتى لفترة أطول.

قد تظهر بعض الأعراض بعد فترة وجيزة من إصابة الرأس ، بما في ذلك الصداع ، وفقدان مؤقت للوعي ، والارتباك ، وفقدان الذاكرة بشأن سبب الارتجاج ، والدوخة ، والغثيان ، والقيء ، والتلعثم في الكلام ، والظهور بالدوار ، والتعب ، ولكن قد يشعر بعض الأشخاص بالدوار. الأعراض المتأخرة ، مثل مواجهة صعوبة في التركيز أو تذكر الأشياء ، ومشاكل النوم ، وتغيرات الشخصية ، والاكتئاب ، ومشاكل شم أو تذوق الأشياء ، ونعم ، الحساسية للضوء ، كما تقول Mayo Clinic. من النادر جدًا أن يعاني الشخص المصاب بارتجاج من حساسية تجاه الضوء دون صداع - وعادة ما يكون الاثنان سويًا ، كما يقول الدكتور دانان.

ينصح الخبراء عادةً بالراحة - جسديًا وعقليًا - بعد إصابتك بارتجاج ، حيث إنها تساعد عقلك على الشفاء بسرعة أكبر. علاوة على ذلك ، إذا كنت تعاني من ارتجاج في المخ ، يمكن لطبيبك أن يوصي بعلاج لأعراضك المحددة ، مثل مسكنات الألم إذا كان الصداع الذي تعاني منه يرفض استخدام GTFO.

التهاب القرنية هو التهاب القرنية الذي يمكن أن يأتي مع مجموعة كاملة من العلامات التي تدل على أن عينيك تصرخان طلباً للمساعدة ، وفقاً لمايو كلينك. هناك أشكال مختلفة ، مثل التهاب القرنية الجرثومي ، والتهاب القرنية الفيروسي ، والتهاب القرنية الفطري ، والتهاب القرنية من طفيلي يسمى الشوكميباوالتهاب القرنية غير المعدية. معظم هؤلاء لا يحتاجون إلى شرح باستثناء التهاب القرنية غير المعدي الذي يصف التهاب القرنية الذي يحدث بسبب شيء مثل ارتداء العدسات اللاصقة لفترة طويلة أو ارتكاب أخطاء شائعة أخرى في العدسات اللاصقة.

بغض النظر عن السبب ، يمكن أن يؤدي التهاب القرنية إلى تشويه الضوء الذي يدخل عينك ، مما يسبب الحساسية ، وفقًا لما قاله كريستوفر ج. تشمل الأعراض الأخرى لالتهاب القرنية ألم العين ، والاحمرار ، وعدم وضوح الرؤية ، والدموع المفرطة ، والشعور بوجود شيء ما في عينك ، وإفرازات العين ، كما تقول عيادة مايو كلينيك.

العلاج المناسب لالتهاب القرنية يعتمد حقًا على السبب. لن يساعد استخدام المضاد الحيوي في حالة التهاب القرنية الفيروسي ، على سبيل المثال. لهذا السبب من المهم جدًا أن ترى طبيب العيون الخاص بك إذا كنت تعتقد أنك تتعامل مع التهاب القرنية. يمكنهم وصف المضادات الحيوية إذا كانت حالتك بكتيرية أو بسبب الشوكميبا، مضادات الفطريات إذا كان اللوم على الفطريات ، أو مضادات الفيروسات إذا كانت ضرورية. يمكنهم أيضًا التوصية بعلاجات نمط الحياة التي يمكن أن تساعد في الشعور بعدم الراحة ، مثل عدم ارتداء العدسات اللاصقة حتى يختفي التهاب القرنية.


بعد الصورة

بعد النظر إلى شيء ساطع ، مثل المصباح أو فلاش الكاميرا ، قد تستمر في رؤية صورة لهذا الكائن عندما تنظر بعيدًا. يسمى هذا الانطباع البصري الطويل الأمد بالصورة اللاحقة.

الأدوات والمواد

  • قطعة من الورق المقوى
  • شريط بلوري شفاف
  • مصباح يدوي (حتى تطبيق مصباح يدوي للهاتف المحمول سيعمل لهذا النشاط)
  • مقص أو سكين X-Acto

المجسم

  1. قطع حفرة صغيرة في قطعة من الورق المقوى. يمكن أن يكون هذا الثقب أي شكل بسيط يمكن التعرف عليه ، مثل مربع أو دائرة أو مثلث (انظر الصورة أعلاه).
  2. ضع طبقة أو طبقتين من الشريط الشفاف المصنفر فوق الفتحة التي قطعتها للتو (سيساعد ذلك على تشتيت الضوء من المصباح).

ما يجب القيام به والإشعار

في غرفة مظلمة ، ضع المصباح خلف الفتحة الموجودة في الورق المقوى مباشرةً حتى يضيء الضوء من خلال الفتحة. اختبر للتأكد من أن الضوء الشارد لا يمر عبر أجزاء أخرى من الورق المقوى.

أمسك تركيبتك على مسافة ذراع ، وشغّل المصباح وألقه في عينيك. حدق في نقطة واحدة من الشكل المضيء لمدة 30 ثانية تقريبًا. ثم حدِّق في حائط فارغ وامض عدة مرات. لاحظ شكل ولون الصورة التي تراها.

حاول مرة أخرى ، ركز أولاً على راحة يدك ثم ركز على جدار على بعد مسافة منك. قارن حجم الصورة التي تراها في يدك بالصورة التي تراها على الحائط.

ماذا يحدث هنا؟

أنت ترى لأن الضوء يدخل عينيك وينتج تغيرات كيميائية في شبكية العين ، وهي البطانة الحساسة للضوء في الجزء الخلفي من عينك. التحفيز المطول بواسطة صورة ساطعة (هنا ، مصدر الضوء) يزيل حساسية جزء من شبكية العين. عندما تنظر إلى الجدار الفارغ ، يضيء الضوء المنعكس من الجدار على شبكية العين. لا تستجيب منطقة الشبكية التي أزيلت حساسية من الصورة الساطعة لمدخل الضوء الجديد هذا مثل باقي الشبكية. بدلاً من ذلك ، تظهر هذه المنطقة كصورة لاحقة سلبية ، منطقة مظلمة تطابق الشكل الأصلي. قد تبقى الصورة اللاحقة لمدة 30 ثانية أو أكثر.

لا يعتمد الحجم الظاهر للصورة اللاحقة على حجم الصورة على شبكية العين فحسب ، بل يعتمد أيضًا على مدى بُعد إدراكك للصورة. عندما تنظر إلى يدك ، ترى الصورة اللاحقة السلبية على يدك. نظرًا لأن يدك قريبة منك ، فإنك ترى الصورة صغيرة نسبيًا - ليست أكبر من يدك. عندما تنظر إلى جدار بعيد ، ترى الصورة اللاحقة السلبية على الحائط. لكنها ليست بنفس حجم الصورة اللاحقة التي رأيتها على يدك. ترى الصورة الخلفية على الحائط أكبر بكثير - كبيرة بما يكفي لتغطية مساحة كبيرة من الجدار.

الصورة اللاحقة ليست في الواقع على أي سطح - إنها على شبكية العين. الصورة اللاحقة الفعلية لا تغير الحجم. الشيء الوحيد الذي يتغير هو تفسيرك لحجمها.

الذهاب أبعد

شيء آخر يمكنك تجربته عند القيام بهذه الوجبة الخفيفة هو إغلاق عينك اليسرى والتحديق في الصورة الساطعة بعينك اليمنى. ثم أغلق عينك اليمنى وانظر إلى الحائط بعينك اليسرى. لن ترى صورة لاحقة.

لا تنتقل الصور اللاحقة السلبية من عين إلى أخرى. يشير هذا إلى أنه يتم إنتاجها على شبكية العين وليس في القشرة البصرية للدماغ ، حيث كانت الإشارات ستندمج معًا.

لمدة تصل إلى 30 دقيقة بعد دخولك غرفة مظلمة ، تتكيف عيناك - بعد ذلك الوقت ، قد تكون عيناك أكثر حساسية للضوء بما يصل إلى 10000 مرة عما كانت عليه عندما دخلت الغرفة. نسمي هذه القدرة المحسنة على الرؤية الليلية. إنه ناتج عن مادة رودوبسين الكيميائية الموجودة في قضبان شبكية العين. رودوبسين ، المعروف باسم "الأرجواني البصري" ، هو مادة كيميائية حساسة للضوء تتكون من شبكية العين (مشتق من فيتامين أ) والبروتين أوبسين.

يمكنك استخدام زيادة وجود رودوبسين لالتقاط "صور ما بعد الصورة" للعالم. إليك الطريقة:

غطِ عينيك للسماح لهما بالتكيف مع الظلام. احذر من الضغط على مقل عينيك. سيستغرق الأمر 10 دقائق على الأقل لتخزين ما يكفي من اللون الأرجواني المرئي لأخذ "لقطة". عندما ينقضي وقت كافٍ ، اكشف عن عينيك. افتح عينيك وانظر إلى مشهد مضاء جيدًا لمدة نصف ثانية (فترة كافية فقط للتركيز على المشهد) ، ثم أغلق عينيك وقم بتغطيتها مرة أخرى. يجب أن تشاهد صورة مفصلة للمشهد باللون البنفسجي والأسود. بعد فترة ، ستعكس الصورة إلى الأسود والأرجواني. يمكنك التقاط عدة لقطات بعد كل فترة تكيف مدتها 10 دقائق.

قد تساعد ظاهرة الصور اللاحقة أيضًا في تفسير الوهم الشائع الذي ربما تكون قد لاحظته. غالبًا ما يظهر البدر أكبر عندما يكون في الأفق منه عندما يكون في السماء. قرص القمر له نفس الحجم بالضبط في كلتا الحالتين ، كما أن صورته على شبكية عينك بنفس الحجم. فلماذا يبدو القمر أكبر في موضع واحد من الآخر؟

يشير أحد التفسيرات إلى أنك ترى الأفق بعيدًا عن السماء. قد يقودك هذا التصور إلى رؤية القمر على أنه أكبر عندما يكون قريبًا من الأفق (تمامًا كما ظهرت الصورة اللاحقة أكبر عندما كنت تعتقد أنها كانت على جدار بعيد) ، وأصغر عندما تكون فوق الرأس (تمامًا كما بدت الصورة اللاحقة أصغر عندما كنت تعتقد كان في راحة يدك).


الرؤية في الظلام

مقدمة
هل فكرت يومًا في القيام بنزهة ليلية في الطبيعة؟ هل ستنتظر حتى اكتمال القمر حتى تتمكن من الاستفادة من ضوء الشمس المنعكس من القمر و mdashor هل تفضل أخذ مصباح يدوي؟ هل تعتقد أن الأشجار ستبدو سوداء أو خضراء أو رمادية في الظلام؟ جرب هذا النشاط لفحص رؤيتك الليلية والاستعداد لمغامرتك الليلية التالية!

خلفية
يبدأ البصر عندما يدخل الضوء إلى العين. يؤدي هذا الضوء إلى تنشيط الخلايا الحساسة للضوء في شبكية العين في الجزء الخلفي من العين. نتيجة لذلك ، يتم تكبير الإشارات على طول العصب البصري إلى الدماغ. ثم يستوعب الدماغ الإشارات ، مما يمنحنا تجربة الرؤية.

التلميذ هو الفتحة الموجودة في منتصف مقدمة العين التي تسمح للضوء بالدخول. البشر لديهم تلاميذ مستديرة. تبدو سوداء لأن الضوء لا يفلت من خلالها تقريبًا. الجزء الملون حول التلميذ يسمى القزحية يضبط حجم التلميذ. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تنظيم كمية الضوء التي تدخل العين. في الضوء الخافت ، يتوسع التلاميذ (يفتحون على نطاق أوسع) بحيث يمكن دخول المزيد من الضوء. قم بالتبديل إلى الضوء الساطع ويتقلص التلاميذ تلقائيًا. هذا هو نتيجة إشارة عصبية يتم إنشاؤها في الجزء الخلفي من العين مما يؤدي إلى تحفيز عضلات القزحية. نظرًا لأن بعض الوصلات العصبية تنتقل إلى العين الأخرى ، ينقبض كلا التلميذين في انسجام تام.

  • مصباح يدوي يضيء الضوء الأبيض
  • مصباح يدوي يضيء الضوء الأحمر (يمكنك أيضًا حمل جسم أحمر نصف شفاف مثل غطاء حاوية طعام أحمر نصف شفاف أمام الفلاش الأبيض لجعله يضيء الضوء الأحمر.)
  • غرفة ذات إضاءة ساطعة (مثل الضوء العلوي) يمكن أن تصبح مظلمة أيضًا (يعمل اللون الأسود تقريبًا بشكل أفضل)
  • أقلام تعليم وأقلام رصاص وأقلام ألوان مختلفة وحقيبة لحملها فيها
  • متطوع أم مرآة


تحضير

  • قبل أن نبدأ ، عليك أن تعرف ما هو تلميذ العين. انظر في عين المتطوع أو انظر إلى عينيك في المرآة. الدائرة المظلمة في منتصف العين هي البؤبؤ. في هذا النشاط سوف تقدر حجم التلاميذ.
  • ضع بعض أقلام التحديد وأقلام الرصاص والأقلام في حقيبة ، واحضرها مع المتطوع إلى غرفة مظلمة.
  • اسمح لعينيك بالتكيف مع الظلام لبضع دقائق. كيف هي رؤيتك في الظلام (يشار إليها أيضًا بالرؤية الليلية)؟هل يمكنك رؤية أي شيء ، وإذا كان الأمر كذلك ، فهل يمكنك التعرف على العناصر؟ هل يمكنك وصفها بدقة؟
  • دع & rsquos يختبر: اختر شيئًا من الحقيبة. هل يمكنك أنت ومتطوعك أن ترى جيدًا بما يكفي لتقول ما هو الشيء؟ هل يمكن لكلاكما تحديد لون الكائن و rsquos؟
  • كرر الخطوة السابقة بجسم آخر من الحقيبة. هل النتائج متطابقة؟
  • في لحظة سوف تقوم بتشغيل الضوء وتنظر على الفور إلى تلاميذك المتطوعين و rsquos أو تلاميذك في المرآة. هل تعتقد أن أي شيء خاص سيحدث للتلميذ؟
  • قم بتشغيل الغرفة و rsquos ضوء ساطع وراقب التلاميذ بسرعة. ما هو حجمها عندما قمت بتشغيل الضوء للتو؟ ما هو حجمها عندما يكون الضوء مضاءً لفترة من الوقت؟ لماذا تعتقد أن هذا التغيير يحدث؟
  • كيف تقيم رؤيتك عندما يكون هناك الكثير من الضوء؟ لاختبار ذلك ، خذ شيئًا من الحقيبة واحتفظ به في الضوء. هل يمكنك التعرف عليه؟ هل يمكنك رؤية تفاصيل مثل لونها؟
  • أطفئ الضوء ودع عينيك تتكيف مع الظلام.
  • قم بتشغيل المصباح الخاص بك على إعداد الضوء الأبيض. اجعلها قريبة بما يكفي حتى تتمكن من رؤية عيون المتطوعين و rsquos بوضوح ، ولكن احرص على عدم تسليط الضوء عليها أو النظر مباشرة إلى شعاع الضوء. ماذا يحدث لحجم التلميذ عند تشغيل الضوء؟
  • إلى أي مدى يمكنك أن ترى ما يضيء شعاع الضوء الأبيض هذا؟ إلى أي مدى يمكنك رؤية ما هو غير موجود مباشرة في شعاع الضوء؟
  • للاختبار ، خذ شيئًا من الحقيبة واحتفظ به في الضوء. هل يمكنك التعرف عليه؟ هل يمكنك رؤية تفاصيل مثل لونها؟ ماذا يحدث عندما تبقيه بعيدًا عن شعاع الضوء؟
  • كرر الخطوات الأربع السابقة ، ولكن بدلاً من شعاع الضوء الأبيض ، اختر شعاع الضوء الأحمر. هل تتوقع أن تكون رؤيتك مختلفة عندما يكون لديك شعاع أحمر من الضوء بدلاً من الأبيض؟ إذا كان الأمر كذلك ، فكيف ولماذا تتوقع أن يكون مختلفًا؟
  • إضافي: ابحث عن شخص بالغ لمرافقتك في نزهة ليلية إلى منطقة يوجد بها القليل جدًا من التلوث الضوئي. ما مدى سهولة القيام بالمشي ليلاً مع إيقاف تشغيل المصباح ، مع ضبطه على إعداد الضوء الأحمر ومعه في إعداد الضوء الأبيض؟ كيف تختلف التجربة؟ هل يعتمد عدد النجوم التي يمكنك ملاحظتها على ضوء اللون الذي تستخدمه؟
  • إضافي: من خلال ارتداء غطاء للعين على إحدى العينين أثناء تعريض العين الأخرى للضوء الساطع ، يمكنك استكشاف كيف يغير الضوء الساطع في إحدى العينين حجم بؤبؤ العين الأخرى. هل يعمل كلا التلميذين في انسجام تام عندما يتقلصان أو يتوسعان أم يحدث ذلك بشكل مستقل؟

الملاحظات والنتائج
هل تمدد التلاميذ عند تعرضهم لبيئة منخفضة الإضاءة وانكمشوا عندما كان هناك الكثير من الضوء؟ هل كنت قادرًا على التعرف على الأشياء في الضوء الخافت ولكنك غير قادر على التعرف على ألوانها؟ هذا ما صممت من أجله أعيننا.

يتغير حجم بؤبؤ العين لتحسين الرؤية في مجموعة كبيرة من ظروف الإضاءة. عندما يكون هناك ضوء ساطع فتحة أصغر في العين و [مدشور] تلميذ أصغر و [مدش] يحمي الجزء الخلفي من العين من التلف. في الضوء الخافت ، يتمدد التلاميذ للسماح بدخول أكبر قدر ممكن من الضوء. هذا هو السبب في أنك ترى حجم بؤبؤ العين يتغير عندما تتغير ظروف الإضاءة. ومع ذلك ، فإن الضوء الأحمر لا يؤدي إلى تقلص حدقة العين مثلها مثل ألوان الضوء الأخرى ، مما يجعل المصباح الأحمر مثاليًا للاستمتاع بالمناظر الطبيعية الليلية.

تسمح لنا الخلايا الحساسة للضوء في شبكية العين في الجزء الخلفي من العين بالرؤية. للعين البشرية نوعان: المخاريط والقضبان. القضبان فعالة للغاية حيث يمكن لكمية ضئيلة من الضوء أن تطلقها. هم مسؤولون عن رؤيتنا الليلية. يكتشفون الخطوط والتباين والحركة و [مدش] لكنهم لا يستطيعون تمييز اللون. المخاريط مسؤولة عن رؤية الألوان ولكنها تحتاج إلى الكثير من الضوء لتنشيطها. هذا هو السبب في أنك في ظروف الإضاءة الخافتة يمكنك التعرف على كائن ولكنك فشلت في اكتشاف لونه.

جلب لك هذا النشاط بالشراكة مع Science Buddies


التلميذ

يمكنك مشاهدة تلميذ عينك وهو يتغير حجمه استجابة للتغيرات في الإضاءة. يمكنك أيضًا تجربة لتحديد كيفية تأثير الضوء الساطع في عين واحدة على حجم البؤبؤ في عينك الأخرى.

الأدوات والمواد

  1. عدسة مكبرة بقطر 2.5 سم على الأقل
  2. أي حجم محمول باليد أو مرآة حائط (لاحظ أن المرايا البلاستيكية أكثر أمانًا من الزجاج)
  3. مصباح يدوي

المجسم

ما يجب القيام به والإشعار

ضع العدسة المكبرة على سطح المرآة. انظر إلى مركز العدسة المكبرة بعين واحدة. إذا كنت ترتدي عدسات لاصقة أو نظارات ، فيمكنك تركها أو إزالتها.

اضبط المسافة بينك وبين المرآة حتى ترى صورة مكبرة ومركزة بشدة لعينك. قد تحتاج إلى ضبط موضع المكبر للحصول على أوضح صورة لعينك. لاحظ بياض عينك ، والقرص الملون لقزحية العين ، وبؤبؤ العين ، الثقب الأسود في مركز قزحية العين.

سلط الضوء على بؤبؤ عين واحدة. إذا كنت تستخدم مرآة صغيرة ، أمسك المصباح خلف المرآة وألق الضوء حول حافة المرآة في عينك. إذا كنت تستخدم مرآة كبيرة ، ارفع شعاع المصباح عن المرآة إلى عينك. لاحظ كيف يتغير حجم حدقتك.

لاحظ أن تمدد حدقة العين يستغرق وقتًا أطول مما يستغرقه الانقباض. لاحظ أيضًا أن التلميذ أحيانًا يتجاوز علامته. يمكنك أن ترى أنه يتقلص كثيرًا ، ثم يعيد فتحه قليلاً.

لاحظ التغيرات في حجم بؤبؤ العين أثناء قيامك أنت أو شريكك بتسليط الضوء على العين الأخرى وبعيدًا عنها.

في غرفة ذات إضاءة خافتة ، افتح إحدى عينيك وأغلقها أثناء مراقبة بؤبؤ العين الأخرى في المرآة.

ماذا يحدث هنا؟

التلميذ هو فتحة تسمح بدخول الضوء إلى عينك. نظرًا لأن معظم الضوء الذي يدخل عينك لا يفلت ، يظهر تلميذك باللون الأسود. في الضوء الخافت ، يتمدد تلميذك ليسمح بدخول المزيد من الضوء إلى عينك. في الضوء الساطع ، يتقلص. يمكن أن يتراوح قطر تلميذك من 1/16 بوصة (1.5 ملم) إلى أكثر من 1/3 بوصة (8 ملم).

يتم تحويل الضوء الذي تكتشفه شبكية العين إلى نبضات عصبية تنتقل عبر العصب البصري. تنتقل بعض هذه النبضات العصبية من العصب البصري إلى العضلات التي تتحكم في حجم التلميذ. ينتج المزيد من الضوء مزيدًا من النبضات ، مما يتسبب في إغلاق العضلات للتلميذ. يعبر جزء من العصب البصري من عين واحدة ويتزاوج مع العضلات التي تتحكم في حجم بؤبؤ العين الأخرى. هذا هو السبب في أن حدقة عين واحدة يمكن أن تتغير عندما تسلط الضوء على عينك الأخرى.

في هذه التجربة ، يمر الضوء المنعكس من عينك عبر العدسة المكبرة مرتين - مرة في طريقه إلى المرآة ومرة ​​في طريق العودة. لذلك ، يتم تكبير صورة عينك مرتين بواسطة العدسة المكبرة.

الذهاب أبعد

يعكس حجم تلاميذك في الواقع حالة جسمك وعقلك. يمكن أن يتغير حجم بؤبؤ العين لأنك تشعر بالخوف أو الغضب أو الألم أو الحب أو تحت تأثير المخدرات. لا يتفاعل التلميذ مع المحفزات العاطفية فحسب ، بل هو بحد ذاته محفز عاطفي. يمكن أن يعطي حجم تلاميذ أي شخص انطباعًا قويًا عن التعاطف أو العداء.

استجابة التلميذ هي رد فعل لا إرادي. مثل رد الفعل المنعكس في الركبة ، تُستخدم استجابة الحدقة لاختبار وظائف الأشخاص الذين قد يكونون مرضى أو مصابين. ربما تكون قد رأيت طبيبًا يسلط الضوء على عيني شخص يشتبه بإصابته في الرأس - فهو ينظر إلى استجابة الحدقة.

بؤبؤ عينك هو أيضًا مصدر العيون الحمراء التي تراها أحيانًا في صور الفلاش. عندما يضيء الضوء الساطع لفلاش الكاميرا مباشرة من خلال التلميذ ، يمكن أن ينعكس عن المشيمية، التي تزود الشبكية بالدم الأحمر (البطانة الحساسة للضوء في الجزء الخلفي من عينك) ، وترتد للخارج من خلال بؤبؤ العين. إذا حدث هذا ، سيظهر الشخص الموجود في الصورة وكأنه لديه عيون حمراء متوهجة. لتجنب ذلك ، يحرك المصورون الفلاش بعيدًا عن عدسة الكاميرا. مع هذا الترتيب ، يمر الضوء من الفلاش عبر البؤبؤ بزاوية ، مما يضيء جزءًا من شبكية العين لم تلتقطه عدسة الكاميرا. تم تجهيز العديد من الكاميرات بميزات تقليل تأثير العين الحمراء ، مثل الفلاش المسبق الذي يتسبب في انقباض حدقة العين قبل الفلاش الفعلي الذي يضيء الصورة.

هذه الوجبة الخفيفة العلمية هي جزء من مجموعة تسلط الضوء على الفنانين والعلماء والمخترعين والمفكرين السود الذين يساعد عملهم أو يوسع فهمنا للظواهر التي تم استكشافها في الوجبة الخفيفة.

كانت الدكتورة باتريشيا باث (1942-2019) ، في الصورة أعلاه ، طبيبة عيون وعالمة ليزر ، وكانت أول امرأة تترأس طب العيون في إحدى الجامعات الأمريكية. درست أسباب العمى وعلاجه ، وابتكرت طريقة مستخدمة على نطاق واسع باستخدام جراحة الليزر لعلاج العمى الناجم عن إعتام عدسة العين. كما شارك الدكتور باث في تأسيس المعهد الأمريكي للوقاية من العمى. This Science Snack can help you investigate the structures in the eye that help you see, so you can understand the eye like Dr. Bath did.


Are Your Eyes Sensitive to Sunlight?

Author David Posted on - October 5, 2014

Sunlight sensitivity, called photophobia, often can be dealt with in a natural way. You may just need to learn how to use your eyes better and learn how to take in sunlight without having such a bad reaction to it.

When your eyes become more relaxed you will find that sunlight becomes much less of an issue. When your eyes are working better, in other words, they can handle strong sunlight. When you’re regularly straining your eyes with misuse, it’s no surprise that they can’t handle the intensity of strong sunlight. The other part of it is adapting to sunlight by going without sunglasses more often until you can manage to leave them off without discomfort, and/or by doing one of the suggestions below.

    • “The Sun and the Eye“, chapter from Use Your Own Eyes, by W.B. MacCracken, M.D.
      • Forum thread: Squinting in bright sunlight
        from http://cleareyesight-batesmethod.info
    • And the below are snippets from a couple issues of Better Eyesight magazine, published by Dr. Bates, the founder of the Bates method of vision improvement.

      STORIES FROM THE CLINIC, BY EMILY C. LIERMAN

      A young man came to the clinic recently suffering terrible pain in his eyes and head. He complained that he could not stand the light. He told Dr. Bates that he had been to other clinics where they told him he had iritis. Getting no relief from eye drops which were given him by others, he came to us to see if we could help him.

      Dr. Bates examined his eyes and said that the other doctors were right. He did have iritis. I did not know what the discussion was between this young man and Dr. Bates so while Doctor was busy with other patients, I started to treat this case of iritis without realizing that the eye was diseased. I noticed however that the eyes were inflamed.

      As I do not always ask the patient what the trouble is, on account of the short time we have to treat each patient, I go right ahead and test their sight and then work as earnestly as I know how with my patient until I have relieved the pain and improved the sight. I placed the young man fifteen feet from the test card and asked him to read as much as he was able. He complained that the electric light near the test card caused a severe pain in his eyes.

      So I placed him in the sun and with my sun glass, I flashed the strong rays of the sun on the white part of his eyes after I had raised his upper eyelid and had him look down. Then I again placed him fifteen feet from the test card and this time he began to read the letters without complaining about the light until he finished reading the 40 line, when he again said the pain had returned.

      I taught him how to palm and left him for a half an hour. When I returned to him I was much surprised to find that the redness of his inflamed eyes had disappeared. His vision also improved to 15/10 with each eye separate. All this time Dr. Bates was busy with other patients and was paying no attention to the young man or me. I was very happy when doctor told me what I had accomplished.

      He said: “Did you know this man had iritis?”

      I said: “No.”

      Then the Doctor proceeded to tell me what was the usual experience with the treatment of iritis, that these cases required usually three or more days before the pain in the eyes and head was relieved.

      In most cases it might require two weeks of treatment before the sight could become anything near normal. Always eyedrops were prescribed to be used frequently during the day, sometimes at night and in all cases general treatment was prescribed and this treatment was usually continued in most cases for several years. To relieve a case of iritis in the short time of one hour was very wonderful and this without local treatment and without internal medicines.

      “I have never in my life seen a case of iritis so bad obtain perfect sight so quickly and acquire such wonderful relief in the condition of the eye,” the Doctor said.

      (Better Eyesight, October 1922)

      DARK GLASSES

      Many people when they go from a dark room out into the bright sunlight are dazzled, and feel uncomfortable. If they put on dark glasses for a time, the eyes are more comfortable, and they are tempted to wear such glasses most of the time.

      It is a common practice that when a patient goes to an eye doctor, and complains of the discomfort of the strong light of the sun, the doctor will recommend dark glasses, which are usually comfortable in the beginning. Later on, however, the eyes become accustomed to wearing dark glasses, and will feel uncomfortable when the light is good. They are practically in the same condition as they were when they first put them on.

      Miners, who work underground who seldom see the daylight at all, always have diseased eyes. There are some diseases which cannot be cured without exposing the eyes to the light of the sun. No matter how strong it may be, while it may prove temporarily uncomfortable, the sun has never produced a permanent injury.

      Many people purchase dark glasses along with their other vacation necessities, because they are afraid that the reflection of the sun on the water will harm their eyes. Others have found that by becoming accustomed to the strong light of the sun, their vision was materially improved, but by wearing glasses to protect their eyes, their vision always failed. The proper thing to do is to become used to the sun at all times and in all places. The eyes need sunlight. If they do not get it they become weak.

      One of the best treatments is to focus the strong light of the sun on the white part of the eye with the aid of a burning glass (sunglass), which is kept moving from side to side to prevent the discomfort of the heat, while the patient is looking far down. In many cases treatment has accomplished in a few minutes a complete cure of sensitiveness to light.

      (Better Eyesight, July 1925)


      محتويات

      The human eye can function from very dark to very bright levels of light its sensing capabilities reach across nine orders of magnitude. This means that the brightest and the darkest light signal that the eye can sense are a factor of roughly 1,000,000,000 apart. However, in any given moment of time, the eye can only sense a contrast ratio of 1,000. What enables the wider reach is that the eye adapts its definition of what is black.

      The eye takes approximately 20–30 minutes to fully adapt from bright sunlight to complete darkness and becomes 10,000 to 1,000,000 times more sensitive than at full daylight. In this process, the eye's perception of color changes as well (this is called the Purkinje effect). However, it takes approximately five minutes for the eye to adapt from darkness to bright sunlight. This is due to cones obtaining more sensitivity when first entering the dark for the first five minutes but the rods taking over after five or more minutes. [3] Cone cells are able to regain maximum retinal sensitivity in 9–10 minutes of darkness whereas rods require 30–45 minutes to do so. [4]

      Dark adaptation is far quicker and deeper in young people than the elderly. [5]

      Cones vs. rods Edit

      The human eye contains two types of photoreceptors, rods and cones, which can be easily distinguished by their structure. Cone photoreceptors are conical in shape and contain cone opsins as their visual pigments. There exist three types of cone photoreceptors, each being maximally sensitive to a specific wavelength of light depending on the structure of their opsin photopigment. [6] The various cone cells are maximally sensitive to either short wavelengths (blue light), medium wavelengths (green light), or long wavelengths (red light). Rod photoreceptors only contain one type of photopigment, rhodopsin, which has a peak sensitivity at a wavelength of approximately 530 nanometers which corresponds to blue-green light. [6] The distribution of photoreceptor cells across the surface of the retina has important consequences for vision. [7] Cone photoreceptors are concentrated in a depression in the center of the retina known as the fovea centralis and decrease in number towards the periphery of the retina. [7] Conversely, rod photoreceptors are present at high density throughout the most of the retina with a sharp decline in the fovea. Perception in high luminescence settings is dominated by cones despite the fact that they are greatly outnumbered by rods (approximately 4.5 million to 91 million). [7]

      A minor mechanism of adaptation is the pupillary light reflex, adjusting the amount of light that reaches the retina very quickly by about a factor of ten. Since it constributes only a tiny fraction of the overall adaptation to light it is not further considered here.

      In response to varying ambient light levels, rods and cones of eye function both in isolation and in tandem to adjust the visual system. Changes in the sensitivity of rods and cones in the eye are the major contributors to dark adaptation.

      Above a certain luminance level (about 0.03 cd/m 2 ), the cone mechanism is involved in mediating vision photopic vision. Below this level, the rod mechanism comes into play providing scotopic (night) vision. The range where two mechanisms are working together is called the mesopic range, as there is not an abrupt transition between the two mechanism. This adaptation forms the basis of the Duplicity Theory. [8]

      Many animals such as cats possess high-resolution night vision, allowing them to discriminate objects with high frequencies in low illumination settings. ال tapetum lucidum is a reflective structure that is responsible for this superior night vision as it mirrors light back through the retina exposing the photoreceptor cells to an increased amount of light. [9] Most animals which possess a tapetum lucidum are nocturnal most likely because upon reflection of light back through the retina the initial images become blurred. [9] Humans, like their primate relatives, do not possess a tapetum lucidum and therefore were predisposed to be a diurnal species. [10]

      Despite the fact that the resolution of human day vision is far superior to that of night vision, human night vision provides many advantages. Like many predatory animals humans can use their night vision to prey upon and ambush other animals without their awareness. Furthermore, in the event of an emergency situation occurring at night humans can increase their chances of survival if they are able to perceive their surroundings and get to safety. Both of these benefits can be used to explain why humans did not completely lose the ability to see in the dark from their nocturnal ancestors. [11]

      Rhodopsin, a biological pigment in the photoreceptors of the retina, immediately photobleaches in response to light. [12] Visual phototransduction starts with the isomerizing of the pigment chromophore from 11-cis to all-trans retinal. [13] Then this pigment dissociates into free opsin and all-trans retinal. Dark adaptation of both rods and cones requires the regeneration of the visual pigment from opsin and 11-cis retinal. [13] Therefore, the time required for dark adaptation and pigment regeneration is largely determined by the local concentration of 11-cis retinal and the rate at which it is delivered to the opsin in the bleached rods. [14] The decrease in calcium ion influx after channel closing causes phosphorylation of metarhodopsin II and speeds up the cis-retinal to trans-retinal inactivation. [13] The phosphorylation of activated rhodopsin is mediated by recoverin. [13] The regeneration of the photopigments occurs during dark adaptation albeit at markedly different rates. [15] Rods are more sensitive to light and so take longer to fully adapt to the change in light. Rods, whose photopigments regenerate more slowly, do not reach their maximum sensitivity for about two hours. [3] [16] Cones take approximately 9–10 minutes to adapt to the dark. [3] Sensitivity to light is modulated by changes in intracellular calcium ions and cyclic guanosine monophosphate. [17]

      The sensitivity of the rod pathway improves considerably within 5–10 minutes in the dark. Color testing has been used to determine the time at which rod mechanism takes over when the rod mechanism takes over colored spots appear colorless as only cone pathways encode color. [18]

      Three factors affect how quickly the rod mechanism becomes dominant:

      • Intensity and duration of the pre-adapting light: By increasing the levels of pre-adapting luminances, the duration of cone mechanism dominance extends, while the rod mechanism switch over is more delayed. In addition the absolute threshold takes longer to reach. The opposite is true for decreasing the levels of pre-adapting luminances. [19]
      • Size and location on the retina: The location of the test spot affects the dark adaptation curve because of the distribution of the rods and cones in the retina. [20]
      • Wavelength of the threshold light: Varying the wavelengths of stimuli also affect the dark adaptation curve. Long wavelengths—such as extreme red—create the absence of a distinct rod/cone break, as the rod and cone cells have similar sensitivities to light of long wavelengths. Conversely, at short wavelengths the rod/cone break is more prominent, because the rod cells are much more sensitive than cones once the rods have dark adapted. [21]

      Intracellular signalling Edit

      Under scotopic conditions, intracellular cGMP concentration is high in photoreceptors. cGMP binds to and opens cGMP gated Na + channels to allow sodium and calcium influx. [22] Sodium influx contributes to depolarization while calcium influx increases local calcium concentrations near the receptor. Calcium binds to a modulatory protein, which is proposed to be GUCA1B, [23] removing this protein's stimulatory effect on guanylyl cyclase. [22] This reduces cGMP production by guanylyl cyclase to lower cGMP concentration during prolonged darkness. Elevated calcium concetration also increases the activity of phosphodiesterase [22] which hydrolyses cGMP to further reduce its concentration. This reduces opening of the cGMP gated Na + channels to hyperpolarise the cell, once again making it sensitive to small increases in brightness. Without dark adaptation, the photoreceptor would remain depolarized under scotopic conditions and so also remain unresposive to small changes in brightness.

      Inhibition Edit

      Inhibition by neurons also affects activation in synapses. Together with the bleaching of a rod or cone pigment, merging of signals on ganglion cells are inhibited, reducing convergence.

      Alpha adaptation, بمعنى آخر., rapid sensitivity fluctuations, is powered by nerve control. The merging of signals by virtue of the diffuse ganglion cells, as well as horizontal and amacrine cells, allow a cumulative effect. Thus that area of stimulation is inversely proportional to intensity of light, a strong stimulus of 100 rods equivalent to a weak stimulus of 1,000 rods.

      In sufficiently bright light, convergence is low, but during dark adaptation, convergence of rod signals boost. This is not due to structural changes, but by a possible shutdown of inhibition that stops convergence of messages in bright light. If only one eye is open, the closed eye must adapt separately upon reopening to match the already adapted eye. [3]

      Measuring Dark Adaptation Edit

      Ophthalmologists sometimes measure patients' dark adaptation using an instrument known as a dark adaptometer. Currently, there is one commercially available dark adaptometer, called the AdaptDx. It works by measuring a patient's Rod Intercept (RI) time. RI is the number of minutes it takes for the eye to adapt from bright light to darkness. This RI number provides a clear and objective measurement of retinal function with 90% sensitivity and specificity. [24] An RI of less than 6.5 minutes indicates a healthy dark adaptation function. However, an RI higher than 6.5 indicates impaired dark adaptation.

      Using Dark Adaptation Measurement to Diagnose Disease Edit

      Numerous clinical studies have shown that dark adaptation function is dramatically impaired from the earliest stages of Age-related Macular Degeneration (AMD), Retinitis Pigmentosa (RP), and other retinal diseases, with increasing impairment as the diseases progress. [25] [26] AMD is a chronic, progressive disease that causes a part of the retina, called the macula, to slowly deteriorate over time. It is the leading cause of vision loss among people age 50 and older. [27] It is characterized by a breakdown of the RPE/Bruch's membrane complex in the retina, leading to an accumulation of cholesterol deposits in the macula. Eventually, these deposits become clinically-visible drusen that affect photoreceptor health, causing inflammation and a predisposition to choroidal neovascularization (CNV). During the AMD disease course, the RPE/Bruch's function continues to deteriorate, hampering nutrient and oxygen transport to the rod and cone photoreceptors. As a side effect of this process, the photoreceptors exhibit impaired dark adaptation because they require these nutrients for replenishment of photopigments and clearance of opsin to regain scotopic sensitivity after light exposure.

      Measurement of a patient's dark adaptation function is essentially a bioassay of the health of their Bruch's membrane. As such, research has shown that, by measuring dark adaptation, doctors can detect subclinical AMD at least three years earlier than it is clinically evident. [28]

      There are a range of different methods, with varying levels of evidence, that have been purported or demonstrated to increase the rate at which vision can adapt in the dark.

      Red lights and lenses Edit

      As a result of rod cells having a peak sensitivity at a wavelength of 530 nanometers they cannot perceive all colours on the visual spectrum. Because rod cells are insensitive to long wavelengths, the use of red lights and red lens glasses has become a common practice for accelerating dark adaptation. [29] In order for dark adaptation to be significantly accelerated an individual should ideally begin this practice 30 minutes prior to entering a low luminescence setting. [30] This practice will allow an individual to maintain their photopic (day) vision whilst preparing for scotopic vision. The insensitivity to red light will prevent the rod cells from further becoming bleached and allow for the rhodopsin photopigment to recharge back to its active conformation. [29] Once an individual enters a dark setting most of their rod cells will already be accommodated to the dark and be able to transmit visual signals to the brain without an accommodation period. [30]

      The concept of red lenses for dark adaptation is based upon experimentation by Antoine Béclère and his early work with radiology. In 1916, the scientist Wilhelm Trendelenburg invented the first pair of red adaptation goggles for radiologists to adapt their eyes to view screens during fluoroscopic procedures.

      Evolutionary context Edit

      Although many aspects of the human visual system remain uncertain, the theory of the evolution of rod and cone photopigments is agreed upon by most scientists. It is believed that the earliest visual pigments were those of cone photoreceptors, with rod opsin proteins evolving later. [31] Following the evolution of mammals from their reptilian ancestors approximately 275 million years ago there was a nocturnal phase in which complex colour vision was lost. [31] Being that these pro-mammals were nocturnal they increased their sensitivity in low luminescence settings and reduced their photopic system from tetrachromatic to dichromatic. [31] The shift to a nocturnal lifestyle would demand more rod photoreceptors to absorb the blue light emitted by the moon during the night. [32] It can be extrapolated that the high ratio of rods to cones present in modern human eyes was retained even after the shift from nocturnal back to diurnal. It is believed that the emergence of trichromacy in primates occurred approximately 55 million years ago when the surface temperature of the planet began to rise. [31] The primates were diurnal rather than nocturnal in nature and therefore required a more precise photopic visual system. A third cone photopigment was necessary to cover the entire visual spectrum enabling primates to better discriminate between fruits and detect those of the highest nutritional value. [31]

      تحرير التطبيقات

      • Aviators commonly wear red lensed glasses or goggles prior to taking off in the dark to ensure that they are able to see outside of the aircraft. Furthermore, throughout flight the cockpit is illuminated with dim red lights. This lighting is to ensure that the pilot is able to read instruments and maps while maintaining scotopic vision for looking outside. [33]
      • Submarines: Oftentimes submarines are “rigged for red,” meaning that the boat is going to be surfacing or coming to periscope depth at night. During such times illumination within certain compartments is switched to red light to allow the eyes of the lookouts and officers to adjust to the darkness prior to looking outside of the boat. Additionally, compartments on a submarine may be illuminated with red light in order to simulate night conditions for the crew. [34]

      Vitamin A Edit

      Vitamin A is necessary for proper functioning of the human eye. The photopigment rhodopsin found in human rod cells is composed of retinal, a form of vitamin A, bound to an opsin protein. [35] Upon the absorption of light rhodopsin was decomposed into retinal and opsin through bleaching. [35] Retinal could then have one of two fates: it could recombine with opsin to reform rhodopsin or it could be converted into free retinol. [35] The American scientist George Wald was the first to recognize that the visual system expends vitamin A and is dependent upon diet for its replacement. [35] Vitamin A serves many functions in the human body outside of healthy vision. It is vital in maintaining a healthy immune system as well as promoting normal growth and development. [36] The average adult male and female should consume 900 and 700 micrograms of vitamin A per day, respectively. [36] Consumption above 3000 micrograms per day is referred to as vitamin A toxicity and is usually caused by accidental ingestion of supplements. [37]

      Sources of vitamin A Edit

      Vitamin A is present in both animal and plant sources as retinoids and carotenoids, respectively. [36] Retinoids can be used immediately by the body upon absorption into the cardiovascular system however, plant-based carotenoids must be converted to retinol prior to utilization by the body. [36] The highest animal-based sources of vitamin A are liver, dairy products, and fish. [36] Fruits and vegetables containing high amounts of carotenoids are dark green, yellow, orange, and red in colour. [36]

      Evolutionary context Edit

      Vitamin A-based opsin proteins have been used for sensing light in organisms for most of evolutionary history beginning approximately 3 billion years ago. [38] This feature has been passed from unicellular to multicellular organisms including Homo sapiens. [38] This vitamin was most likely selected by evolution for sensing light because retinal causes a shift in photoreceptor absorbance to the visible light range. [38] This shift in absorbance is especially important for life on Earth because it generally matches the peak irradiance of sunlight on its surface. [38] A second reason why retinal evolved to be vital for human vision is because it undergoes a large conformational change when exposed to light. [38] This conformational change is believed to make it easier for the photoreceptor protein to distinguish between its silent and activated state thus better controlling visual phototransduction. [38]

      Experimental evidence Edit

      Various studies have been conducted testing the effective of vitamin A supplementation on dark adaptation. In a study by Cideciyan et al. the length of dark adaptation was measured in a patient with systemic vitamin A deficiency (VAD) before and after vitamin A supplementation. [39] The dark adaptation function was measured prior to supplementation, 1 day post-treatment, and 75 days post-treatment. It was observed that after merely one day of vitamin A supplementation the recovery kinetics of dark adaptation were significantly accelerated after photoreceptor bleaching. [39] Dark adaptation was further accelerated following 75 days of treatment. [39] A subsequent study by Kemp et al. studied dark adaptation in subjects with primary biliary cirrhosis and Crohn’s disease, both of whom had vitamin A deficiency. [40] Within 8 days of oral supplementation of vitamin A both patients had their visual function restored to normal. [40] Furthermore, adaptation kinetics significantly improved in both subjects following supplementation. [40]

      Anthocyanins Edit

      Anthocyanins make up the majority of the 4000 known flavonoid phytochemicals. [41] This group of approximately 600 bioactive antioxidants carries the strongest physiological effects of any plant compound. [42] These chemicals are also the most visible of the flavonoid phytochemicals because they provide bright blue, red, or purple pigmentation to many plant species. [42] Anthocyanins also serve to protect the photosynthetic tissues from the direct rays of the sun. [43] In addition, the antioxidant, anti-inflammatory, and vasoprotective properties of anthocyanins allow them to demonstrate diverse health effects. [42] In humans, anthocyanins are effective for a variety of health conditions including neurological damage, atherosclerosis, diabetes, as well as visual impairment. [43] Anthocyanins frequently interact with other phytochemicals to potentiate biological effects therefore, contributions from individual biomolecules remains difficult to decipher. [41] As a result of anthocyanins providing bright colouration to flowers, the plants containing these phytochemicals are naturally successful in attracting pollinators such as birds and bees. [43] The fruits and vegetables produced by such plants are also brightly pigmented attracting animals to eat them and disperse the seeds. [43] Due to this natural mechanism anthocyanin-containing plants are widely abundant in most areas of the world. The high abundance and distribution of anthocyanin-containing plants make it a natural food source for many animals. Through fossil evidence it is known that these compounds were eaten in high amounts by primitive hominins. [42]

      During World Wars I and II British Air Force aviators were known to consume extensive amounts of bilberry jam. The aviators consumed this anthocyanin-rich food due to its many visual benefits, included accelerated dark adaptation, which would be valuable for night bombing missions. [44]

      تحرير مصادر الغذاء

      Brightly coloured fruits and vegetables are rich in anthocyanins. This makes sense intuitively because anthocyanins offer pigmentation to plants. Blackberries are the most anthocyanin-rich foods, containing 89-211 milligrams per 100 grams. [43] Other foods that are rich in this phytochemical include red onions, blueberries, bilberries, red cabbage, and eggplant. [43] The ingestion of any of these food sources will yield a variety of phytochemicals in addition to anthocyanins because they naturally exist together. [41] The daily intake of anthocyanins is estimated to be approximately 200 milligrams in the average adult however, this value can reach several grams per day if an individual is consuming flavonoid supplements. [41]

      Effect on dark adaptation Edit

      Anthocyanins accelerate dark adaptation in humans by enhancing the regeneration of the rod photopigment, rhodopsin. [45] Anthocyanins accomplish this by binding directly to opsin upon the degradation of rhodopsin to its individual constituents by light. [45] Once bound to opsin, the anthocyanin changes its structure thereby accelerating its access to the retinal binding pocket. By having a diet rich in anthocyanins an individual is able to generate rhodopsin in shorter periods of time because of the increased affinity of opsin to retinal. [45] Through this mechanism an individual is able to accelerate dark adaptation and achieve night vision in a shorter period of time.

      Supportive evidence Edit

      In a double-blind, placebo-controlled study conducted by Nakaishi et al. a powdered anthocyanin concentrate derived from black currants was provided to a number of participants. [46] [ مصدر طبي غير موثوق؟ ] Participants received one of three doses of anthocyanins to measure if the result occurred in a dose-dependent manner. The period of dark adaptation was measured prior to and two hours following supplementation in all participants. Results from this experiment indicate that anthocyanins significantly accelerated dark adaptation at merely one dose level compared to the placebo. [46] [ مصدر طبي غير موثوق؟ ] Observing the data as a whole Nakaishi et al. concluded that anthocyanins effectively reduced the dark adaptation period in a dose-dependent manner. [46] [ مصدر طبي غير موثوق؟ ]

      Contradictory evidence Edit

      Despite the fact that many scientists believe anthocyanins to be beneficial in accelerating dark adaptation in humans, a study conducted by Kalt et al. in 2014 showed blueberry anthocyanins have no effect. In this study two double-blind, placebo-controlled studies were conducted to examine dark adaptation following the intake of blueberry products. [47] In neither study did the blueberry anthocyanin intake effect the length of dark adaptation. [47] From these results Kalt et al. concluded that blueberry anthocyanins provide no significant difference to the dark adaptation component of human vision. [47]

      With light adaptation, the eye has to quickly adapt to the background illumination to be able to distinguish objects in this background. The process for light adaptation occurs over a period of five minutes.

      The photochemical reaction is:

      Rhodopsin ⇌ retinal + opsin

      Increment threshold Edit

      Using increment threshold experiments, light adaptation can be measured clinically. [48] In an increment threshold experiment, a test stimulus is presented on a background of a certain luminance, the stimulus is increased until the detection threshold is reached against the background. A monophasic or biphasic threshold versus intensity TVI curve is obtained through this method for both cones and rods.

      When the threshold curve for a single system (i.e., just cones or just rods) is taken in isolation it can be seen to possesses four sections: [49]

      1. Dark light The threshold in this portion of the TVI curve is determined by the dark/light level. Sensitivity is limited by neural noise. The background field is relatively low and does not significantly affect threshold. 2. Square root law This part of the curve is limited by quantal fluctuation in the background. The visual system is usually compared with a theoretical construct called the ideal light detector. To detect the stimulus, the stimulus must sufficiently exceed the fluctuations of the background (noise). 3. Weber's law Threshold increases with background luminance proportional to the square root of the background. [50] 4. Saturation At saturation, the rod system becomes unable to detect the stimulus. This section of the curve occurs for the cone mechanism under high background levels. [51]

      Insufficiency of adaptation most commonly presents as insufficient adaptation to dark environment, called night blindness or nyctalopia. [35] The opposite problem, known as hemeralopia, that is, inability to see clearly in bright light, is much rarer.

      The fovea is blind to dim light (due to its cone-only array) and the rods are more sensitive, so a dim star on a moonless night must be viewed from the side, so it stimulates the rods. This is not due to pupil width since an artificial fixed-width pupil gives the same results. [3]

      Night blindness can be caused by a number of factors the most common of which being vitamin A deficiency. If detected early enough nyctalopia can be reversed and visual function can be regained however prolonged vitamin A deficiency can lead to permanent visual loss if left untreated. [52]

      Night blindness is especially prominent in developing countries due to malnutrition and therefore a lack of vitamin A in the diet. [52] In developed countries night blindness has historically been uncommon due to adequate food availability however, the incidence is expected to increase as obesity becomes more common. Increased obesity rates correspond to an increased number of bariatric surgeries, causing malabsorption of vitamin A in the human body. [52]


      شاهد الفيديو: هل يجوز للمصلي ان يغلق عينيه اثناء الصلاة للخشوع مع عبدالله السلمي (كانون الثاني 2023).