چشم شگفت‌انگیز

 آیا رنگ‌های مختلف را چشم ما از هم تشخیص می‌دهد یا مغز ما؟ آیا هیچ‌وقت فکر می‌کردید که چشم ما که مسئول بینایی و دیدن ماست، خودش یک نقطه کور داشته باشد؟ اگر به جواب این سؤالات علاقه دارید، با ما همراه شوید. یک آزمایش جالب هم می‌تواند جمع خانواده شما را علمی‌تر کند.

در داخل چشم انسان، اجزا و سلول‌های متفاوتی وجود دارد. نور پس از برخورد با عدسی چشم و عبور از یک مایع زردرنگ که تمام فضای داخل چشم را پوشانده است، به سطح شبکیه می‌رسد.

 در داخل شبکیه، سلول‌های حساس به نور قرار دارند. مقداری از نور توسط این سلول‌ها جذب می‌شود و بقیه آن از شبکیه عبور می‌کند. چشم انسان دارای 2 نوع سلول بینایی است؛ اول سلول‌های استوانه‌ای که فقط میزان نور (اصطلاحا فقط میزان روشنایی نور) را تشخیص می‌دهند. وظیفه این نوع سلول تنها درک کلی موقعیت و اجسام اطراف چشم است. نوع دوم سلول‌های مخروطی که به رنگ حساسیت دارند.
 
یک لکه زرد برای رنگ‌ها
برخلاف سلول‌های استوانه‌ای که در سرتاسر پرده شبکیه پراکنده شده‌اند، مخروط‌ها تقریبا به صورت مجتمع و در داخل لکه زرد قرار دارند. درون همه این سلول‌های حساس به نور، رنگدانه‌ای به نام ردوپسین و یا ارغوانی بصری قرار دارد.

 وقتی که نور به این رنگدانه برخورد می‌کند، ساختار آن را تغییر می‌دهد و این تغییر ساختار، باعث به‌وجود آمدن محرک‌های عصبی می‌شود. ویتامین A ساختاری بسیار نزدیک به ارغوانی بصری دارد و با یک تغییر کوچک شیمیایی به ارغوانی بصری تبدیل می‌شود و می‌تواند در سلول‌های حساس به نور مورد استفاده قرار گیرد. برای همین است که مادربزرگ‌ها می‌گویند هویج برای سوی چشم بچه‌ها خوب است! 

نقطه کور
نقطه مهم دیگری که در داخل شبکیه قرار دارد، لکه سیاه یا کور است. لکه سیاه، تنها جایی روی پرده شبکیه است که سلول‌های حساس به نور ندارد. اینجا مکانی است که عصب‌های بینایی از درون چشم خارج می‌شوند و به سمت مغز حرکت می‌کنند (به آزمایش این صفحه مراجعه کنید).

چطور می‌بینیم
یک تئوری می‌گوید سلول‌های مخروطی چشم انسان 3 نوع هستند که هر کدام از آنها به یکی از نورهای آبی، سبز و قرمز حساس هستند. هنگامی که نور از یک تصویر قرمز به چشم ما می‌رسد، سلول‌های استوانه‌ای، ساختار کلی تصویر و سلول‌های مخروطی، رنگ قرمز آن را تشخیص می‌دهند.

 اگر به اطراف خود نگاه کنید، تقریبا تمامی رنگ‌های اطراف خود را می‌توانید با ترکیبی از این رنگ‌ها به همراه سفید یا سیاه بسازید. مثلا فیروزه‌ای مخلوطی از آبی و سبز، بنفش مخلوطی از آبی و قرمز و زرد مخلوطی از قرمز و سبز است. به مورد آخر با دقت بیشتری توجه کنید.  به نظر می‌رسد که زرد یک درک اصلی باشد. با این توصیف برخلاف 3 رنگ اصلی ما 4 درک اصلی رنگ داریم: آبی، سبز، زرد و قرمز. بنابراین می‌توان گفت تئوری قبلی برای تعیین رنگ در چشم انسان زیاد مناسب نیست.

رنگ‌های متضاد
بر اساس نظریه جدید که به نام «نظریه رنگ‌های متضاد» شناخته می‌شود، رنگ‌ها در داخل چشم  به صورت ترکیب‌های 2تایی قرار دارند؛ آبی - زرد، قرمز- سبز و سیاه - سفید.

 هر رنگ در داخل چشم  با ترکیبی از این 3 زوج تشخیص داده می‌شود. در واقع هر کدام از این رنگ‌ها روی یک کفه ترازو قرار دارند. به طور مثال، اگر رنگ مورد نظر ته رنگ آبی باشد، ترازو به سمت آبی و اگر زرد باشد، به سمت زرد سنگینی می‌کند و در صورت نبود هر دوی آنها، ترازو به صورت متعادل در وسط قرار می‌گیرد.

 این نظریه هم مثل نظریه پیشین کامل نیست و اشکالاتی دارد. به این ترتیب، به نظر می‌رسد که ترکیب این 2 نظریه برای توجیه چگونگی دید رنگی انسان مناسب باشد.

رنگ توسط 3 نوع سلول مخروطی و سلول‌های استوانه‌ای جذب و تشخیص داده ‌شده و برای تجزیه و تحلیل شدن، وارد سلول‌های متضاد رنگی می‌شود. پس از خروج از این سلول‌ها، کلیه تحرکات عصبی از طریق لکه سیاه به مغز می‌رسد.

 امواج عصبی رسیده از چشم در داخل مغز به قسمت‌های مختلفی فرستاده می‌شود. در داخل مغز از این امواج برای تعیین فاصله، ابعاد، شکل، حرکت و در نهایت تعیین رنگ محیط اطراف ما استفاده می‌شود. اما اینکه مغز چطور این کار پیچیده را انجام می‌دهد، خودش داستان دیگری است!

آزمایش در خانه: نقطه کور چشم بینای من
مرحله اول: نقطه کور چشمتان را پیدا کنید.
چشم راست خود را ببندید و با چشم چپ خود به علامت ˜ نگاه کنید. به‌طور پیوسته به علامت ˜ نگاه کنید و به‌آرامی از تصویر فاصله بگیرید. در یک لحظه دیگر علامت (+) و یا فضای خالی در بین خط را نمی‌توانید ببینید.

چه اتفاقی می‌افتد؟
در این هنگام، تصاویر انتقالی از علامت (+) یا فضای خالی در بین خط در نقطه کور شما قرار می‌گیرند و شما نمی‌توانید آن را تشخیص دهید. این آزمایش را می‌توانید با تصویرهای زیر نیز انجام دهید. چشم راست خود را ببندید و از شماره یک شروع به خواندن کنید، در حدود شماره4 تصویر صورتک غمگین از دید شما پنهان می‌شود. همچنان به شمارش خود ادامه دهید تا در حدود عدد7 مجددا تصویر صورتک را ببینید.

مرحله دوم: اندازه نقطه کور چشم را پیدا کنید.
1 - یک علامت ˜ در سمت راست یک کاغذ بکشید.
2 - پشت خود را کاملا صاف به یک دیوار تکیه دهید.
3 - کاغذ را در فاصله 50سانتی‌متری خود به صورت کاملا موازی با خود نگه دارید. در صورت لزوم از دوست خود کمک بگیرید.
4 - چشم راست خود را ببندید و با استفاده از چشم چپ، به علامت ˜ نگاه کنید.
5 - با استفاده از یک مداد، از انتهای سمت چپ کاغذ شروع به کشیدن یک خط به سمت راست بکنید.
6 - در اولین مکانی که خط از دید شما پنهان شد، یک علامت بزنید و کشیدن خط را ادامه دهید تا خط مجددا در دید شما قرار گیرد و مجددا یک علامت بزنید.
7 - آزمایش را چند بار تکرار کنید تا از فاصله میان
2 علامت خود مطمئن شوید.
8 - فاصله میان 2 علامت خود را اندازه بگیرید.

برای تعیین لکه سیاه خود، فرض کنید که قسمت انتهایی چشم شما کاملا صاف است و فاصله آن تا لنز 17میلی‌متر است. همان‌طور که در شکل نشان داده شده است، با استفاده از یک تناسب ساده می‌توان اندازه لکه زرد را محاسبه کرد. این هم یک تمرین ساده در تشابه مثلث‌ها. فقط کافی است بدانید که مثلث‌های ABC و CDE با هم مشابه هستند.