Как сделать зрение как у мухи

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 04.10.2024

Черточки и пятнышки, хаотично дрейфующие в поле зрения, периодически появляются у многих людей.

Черточки и пятнышки, хаотично дрейфующие в поле зрения, периодически появляются у многих людей. Они очень заметны особенно, когда смотришь на светлые однотонные поверхности. Плавающие мушки явление достаточно распространенное. Мелькание мушек перед глазами связано с разными причинами. Но чаще всего такое состояние не является поводом для беспокойства. Другое дело, если к мелькающим мушкам присоединяются другие симптомы, например, яркие световые вспышки, резкое ухудшение зрения. В этом случае может потребоваться неотложная помощь специалиста.

Почему появляются плавающие мушки перед глазами?

Чаще всего этот симптом говорит о деструкции стекловидного тела. Это гелеобразная субстанция, которая заполняет заднюю поверхность глаза. При рождении стекловидное тело плотно прилегает к сетчатке и имеет однородную структуру. Но по мере старения организма оно делится на две фракции (волокнистое и жидкое вещество) и постепенно отслаивается от сетчатки.

При отслоении стекловидного тела в поле зрения появляются плавающие помутнения, световые вспышки. Черные мушки перед глазами возникают потому, что непрозрачные волокна стекловидного тела отбрасывают на сетчатку тень. Вспышки света являются реакцией фоторецепторов сетчатки на механическое раздражение, которое на нее оказывает отслаивающееся стекловидное тело.

Появление плавающих точек и пятен может быть связано и с другими патологическими состояниями. Например, попадание в глаз инородного тела, травмы сетчатки, небольшие кровоизлияния, зрительное переутомление. Иногда появляются мушки в глазах по причине воспаления глазных тканей (увеит), изменения артериального давления, шейного остеохондроза, сахарного диабета, черепно-мозговой травмы.

Могут ли плавающие точки в глазах быть симптомом дефицита слез?

зрительное переутомление;
прием некоторых лекарств (мочегонные, антигистаминные препараты, антидепрессанты, пр.);
возрастные изменения организма;
гормональный сбой;
длительное пребывание в отапливаемом или кондиционируемом помещении, на улице в морозную и ветреную погоду;
общие заболевания (сахарный диабет, ревматоидный артрит, пр.).

С глаз долой или как убрать плавающие мушки?

Прежде всего, нужно определить причину их появления. Сделать это поможет комплексное обследование. Если появление плавающих точек, пелены перед глазами связано с переутомлением органа зрения, нужно дать ему небольшой отдых. Полезной будет гимнастика, которая способствует улучшению микроциркуляции, устранению мышечных спазмов.

Лечение мушек в глазах, связанных с дефицитом увлажнения роговицы, может быть основано на применении глазных капель. Но важно понимать, что такие растворы лишь на время устраняют симптомы ССГ, а на саму причину развития болезни никак не действуют.

Прием капсул Дельфанто® помогает обеспечить глазам естественное увлажнение за счет увеличения продукции слез. Особенно полезным это средство будет для людей, чья деятельность связана со зрительными нагрузками.

Как лечить мушки перед глазами в других случаях, может сказать только врач. Иногда требуется лечение лазером или криотерапия (при отслоении сетчатки), витрэктомия (при деструкции стекловидного тела). Если появлению дрейфующих в поле зрения точек и пятен способствуют заболевания шейного отдела позвоночника, может потребоваться курс физиотерапевтических процедур, помощь ортопеда.

Туловище домашней или обыкновенной мухи темно-серого цвета. Длина его составляет приблизительно один сантиметр. Брюшко этого насекомого желтоватого оттенка. У нее две пары серых крылышек и голова с огромными глазами. Она является одним из древнейших обитателей Земли. Археологи обнаружили окаменелую муху, обитавшую на нашей планете 145 млн. лет назад.

Глаз мухи имеют сложную структуру. Он состоит из четырех тысяч фасеток, которые улавливают крошечные части видимого изображения. Формирование полной картины у этого насекомого напоминает процесс собирания пазла. Уникальное строение ее мозга дает возможность обрабатывать больше ста кадров в секунду.

Сколько глаз у мухи?

Из-за особенностей структуры зрительных органов мухи не могут сконцентрироваться на определенных предметах. Они получают общую картину окружающего их пространства. Эти особенности зрения позволяют легко обнаружить угрозу. Угол обзора каждого глаза составляет 180°, то есть она видит на 360°. Насекомое обладает панорамным типом зрения. Такое строение позволяет обозревать все вокруг и полностью контролировать окружающее пространство. Она хорошо видит человека, подкрадывающегося к ней.

Помимо двух основных, у мухи на лбу между фасеточными есть еще три обычных глаза. Благодаря им она видит ближайшие предметы более четко.

Особенности зрительного восприятия

Мир, который видит муха, отличается от того, который воспринимает человек. Ее зрительный аппарат имеет множество интересных особенностей:

мухи могут хорошо различать цвета, но воспринимают их не так, как люди, поэтому их считают дальтониками;
эти насекомые совершенно не ориентируются в темноте, поэтому в темное время суток спят;
фасеточное строение позволяет увидеть одновременно всю окружающую обстановку, вверху, внизу, справа, слева и вовремя отреагировать на возникшую угрозу;
мухи могут различать только небольшие предметы, например, человеческую руку, но всего человека они не воспринимают;
у самок лоб шире, поэтому их глаза расположены дальше друг от друга, чем у самцов.

Частота мерцания

Индикатором зрительных способностей является CFF — critical flicker-fusion frequency. Он связан с самой низкой границей частоты изображения, при которой свет фокусируется как постоянный источник освещения. Данный показатель говорит о том, насколько быстро живые существа могут воспринимать изображения и обрабатывать визуальную информацию. Частота мерцания, воспринимаемая человеком, составляет 60 ГЦ. Это значит, что информация обновляется шестьдесят раз в секунду. Это учитывается при показе зрительной информации по телевизору. У млекопитающих эта частота составляет 80 ГЦ, поэтому они не любят телепрограммы.

Частота мерцания насекомых достигает 250 ГЦ. Они способны быстро отреагировать на возникшую угрозу. Человеку с газетой в руке, собирающемуся прихлопнуть надоедливую муху, все движения кажутся быстрыми, но благодаря сложной структуре зрительных органов муха воспринимает даже мгновенные перемещения, как в замедленном темпе. Высокая частота мерцания обусловлена маленьким размером мухи и быстрым обменом веществ.

Муха воспринимает мир как сложную систему, состоящую из множества картинок, каждая из которых передает информацию о незначительной части окружающей обстановки. Полученная картина дает возможность этим насекомым моментально среагировать на приближающихся врагов. Научные исследования зрительного аппарата мух позволили спроектировать летающие машины, которые с помощью компьютерных систем, имитирующих глаза мух, могут контролировать положение в полете.

You are using an outdated browser. Please upgrade your browser to improve your experience.

Как глаза мухи становятся нанотехнологиями?

Кажется, они были всегда. Сотни миллионов лет назад они наблюдали за появлением первых динозавров, а затем и за их гибелью. Они жили рядом с первыми млекопитающими и были свидетелями их расцвета. Сейчас они обитают везде — в воздухе, в воде и в почве, на улице и в наших домах. Они наблюдают за нами уже очень давно — с момента появления наших предков — так, может, пора узнать, что прячется за их внешней простотой? Пора приоткрыть завесу тайны зрительного аппарата насекомых.

Передовые технологии для исследования неизвестных структур

Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к одной важной задаче просветления оптики: задаче создания небликующей (хорошо поглощающей свет) поверхности, которая используется, к примеру, в фото- и видеотехнике. Наиболее простое решение — нанести на линзу тонкую пленку с показателем преломления определенной величины. В такой пленке волны, отраженные от верхнего и нижнего слоя, интерферируют друг с другом и взаимно гасятся. Это увеличивает светопропускание оптической системы за счет уменьшения доли отраженного света, что важно, например, для получения более качественных снимков или удаления бликов с монитора.

При этом изготовление высококачественных просветляющих пленок не такая уж простая задача. Длины волн видимого света находятся в диапазоне от 400 до 750 нм, поэтому для достижения наилучшего эффекта требуются многослойные пленки.

Наиболее выигрышный подход заключается в использовании неоднородной пленки, в которой показатель преломления не постоянен, а изменяется по градиенту: от показателя преломления среды в верхнем слое до показателя преломления линзы в нижнем слое. Так можно добиться равномерного поглощения всех длин волн в оптическом диапазоне.

Как справились с этой задачей насекомые?

Насекомые хорошо видят, потому что смогли изменить геометрию поверхности своего глаза. При этом слой из нанобугорков, если его толщина меньше длины волны падающего света, ведет себя как пленка с изменяющимся показателем преломления. Все просто! Так насекомые продемонстрировали человеку нанотехнологию, которую можно повсеместно применять во многих сферах человеческой деятельности. Самое привлекательное в ней то, что для создания аналогичных антибликовых покрытий не нужно подбирать материалы с какими-то исключительными свойствами. Главное, повторить геометрию такой поверхности, что можно сделать довольно точно, используя изученную структуру как шаблон. Наноструктурированные поверхности глаз насекомых уже сейчас могут быть использованы для изготовления ячеек солнечных батарей, что увеличит поглощение солнечной энергии без активного поиска каких-либо новых материалов — достаточно лишь задать нужные параметры производства.

С 2009 года начались детальные исследования наноструктур глаз насекомых в Пущинском научном центре РАН совместно с Университетом Лозанны (Швейцария). Среди первых работ, опубликованных данным коллективом, стало систематическое исследование глаз плодовой мушки Drosophila melanogaster. Дрозофила является хорошо изученным модельным организмом — ее геном полностью секвенирован и описано большое число генетических мутаций, что делает ее идеальным объектом для исследований!

При помощи методов атомно-силовой микроскопии были определены и охарактеризованы поверхности омматидиев дикого типа Drosophila melanogaster. Многие годы считалось, что нанобугорки на поверхности омматидия имеют плотную гексагональную упаковку. Однако в ходе многочисленных исследований выяснилось, что глаза простой плодовой мушки, вопреки устоявшемуся в научном сообществе мнению, обладают необычной разупорядоченной наноструктурой. При этом упаковка омматидиев остается гексагональной. Таким образом, наноструктура мухи в некотором смысле случайна, в то время как макроструктура строго упорядочена.

Особенности структуры глаза насекомого

Нанобугорки на поверхности фасетки дрозофилы обладают небольшими размерами — порядка 30 нм в высоту (по сравнению с чешуекрылыми, у которых высота может быть больше 200 нм). Расстояние между соседними нанобугорками не отличалось от среднего значения расстояний для других насекомых и составило примерно 200 нм. Как уже было сказано выше, такие размеры обеспечивают эффект просветляющего покрытия.

Какие особенности глаз насекомого обеспечивают лучшую выживаемость?

Наш ответ — биомиметика

Поскольку большую часть идей, касающихся структурированной поверхности, человек почерпнул из природы, следует признать — наблюдение за разнообразием окружающего мира может дать очень многое. Сформировалось даже целое научное направление — биомиметика, использующая идеи живой природы для решения насущных технологических задач. История науки знает немало примеров, когда непонятное на первый взгляд эволюционное приспособление оказывалось гениальным изобретением.

Листья этого растения невозможно смочить водой, и причина тому — не химические особенности покрытия листьев, а особая морфология поверхности. В дальнейшем такую несмачиваемость поверхности водой назвали супергидрофобностью. Механизм этого явления прост: листья лотоса покрыты большим количеством плотно посаженных бугорков, при попадании воды на которые капли могут касаться только верхушек нанобугорков, а стечь ниже им не позволяет сила натяжения жидкости. Водяные капли имеют слишком малую площадь соприкосновения с поверхностью и, долго не задерживаясь, стекают с поверхности при малейшем наклоне. Однако важно различать гидрофобный эффект вещества на молекулярном уровне (химический) и гидрофобный эффект, вызываемый специфической геометрией поверхности — это совершенно разные вещи (хотя они и могут использоваться совместно). Какие размеры имеют гидрофобные бугорки? Недавние исследования показали, что в общем случае для обеспечения подобного механизма требуемые размеры структуры составляют от десятков (как у листа лотоса) до долей микрона. Размеры нанобугорков глаз насекомых располагаются около нижней границы этих значений.

Удивительные свойства наноструктур насекомых

Насекомые значительно продвинулись в создании сложных структур. При этом все богатство функций, которые они демонстрируют, не ограничивается антибликовыми и гидрофобными свойствами: исследования в этом направлении также показали возможность антибактериальной функции крыльев цикад и удивительного явления — структурной окраски бабочек. Хочется верить, что исследования в этой области таят еще немало сюрпризов.

Нанотехнологии на службе у человека

В завершение стоит сказать, что наноструктуры, которыми усердно пытается овладеть и человек, могут скрывать еще не описанные к настоящему моменту свойства. Возможно, описав их многообразие и изучив физические характеристики, мы сможем из любого подручного вещества создавать материалы с необходимыми нам качествами и управлять их поведением по нашему желанию. Природа таит в себе множество уникальных, элегантных и остроумных решений, возникших за миллиарды лет эволюции живого. Возникших и успешно используемых. Человеку стоит находить, удивляться, изучать и повторять обнаруженные нанотехнологии, используя весь арсенал доступных ему методов — генетические манипуляции, физические методы и математическое моделирование.

Признаки

Мушки обычно перемещаются в соответствии с движением глазных яблок. Если попытаться сфокусироваться на них, то они исчезают из поля зрения.

Мушки перед глазами различаются по форме:

в виде серых и чёрных точек;
в виде крупитчатых или полупрозрачных нитевидных полосок;
в виде колец;
в виде кривых линий;
в виде паутинок.

Физически летающие мушки остаются в стекловидном теле глаза, перемещаясь из поля зрения, и сами собой исчезают крайне редко.

Причины появления мушек перед глазами

Почти всегда мушки перед глазами появляются вследствие возрастных изменений. Пожилые люди старше 50 лет, особенно страдающие близорукостью, находятся в группе риска.

С возрастом происходит распад отдельных составляющих стекловидного тела глаза, а также разрыв коллагеновых волокон. Может происходить накапливание лоскутов и обрывков, вследствие чего происходит уменьшение количества света, получаемого сетчаткой. Офтальмологи дали этому процессу название – деструкция стекловидного тела (ДСТ). Она то и является основной причиной, по которой возникают мушки в глазах.

Реже мушки перед глазами появляются вследствие:

травмы глазных структур;
попадания инородного тела;
мигренозных приступов;
отравления некоторыми ядами;
интраокулярных онкологических заболеваний;
сахарного диабета (ретинопатия);
кристалловидных отложений в массе стекловидного тела.

Также причинами, по которым возникает мелькание мушек перед глазами, могут быть серьезные патологии. В случае увеличения количества помутнений, ухудшения периферийного зрения, возникновения вспышек и искр в глазах необходимо как можно скорее показаться специалисту. Это может происходить по причине:

кровоизлияния в глазные структуры;
разрывов или отслоения сетчатой оболочки глаза;
гемофтальма;
вирусных, аутоиммунных, грибковых поражений сетчатой оболочки и стекловидного тела;
отслоения стекловидного тела.

Диагностика

Не стоит обращаться за медицинской помощью в случае, если у вас есть несколько мушек или помутнений, которые не вызывают особого дискомфорта.

Симптомы, при которых необходимо обязательно обратиться к врачу:

Для точной диагностики в этих случаях необходимо получить консультации офтальмолога и невролога. Кроме того, следует провести обследования при помощи специальных инструментов.

Лечение мушек перед глазами

Метод лечения плавающих помутнений перед глазами зависит от причины их появления. Деструкцию стекловидного тела можно лечить двумя методами:

Лекарственное лечение

На данный момент не существует препаратов, которые могли бы полностью устранить мушки перед глазами. Врач-офтальмолог, как правило, назначает лекарственные средства, которые активизируют процессы метаболизма, например: глазные капли Эмоксипин 1%, Вобэнзим, нейрометаболические стимуляторы (ноотропы), а также различные иммуномодуляторы. Это приводит к тому, что помутнения уменьшаются в размерах. Эту терапию также могут дополнять минерально-витаминные комплексы, содержащие лютеин.

Хирургическая операция

Хирургическое вмешательство, хотя и является весьма эффективным методом, связано с большим риском развития осложнений после операции. Среди них – катаракта, отслойка и разрыв сетчатой оболочки, поэтому его применяют крайне редко, только в очень тяжелых случаях. Мушки в глазах хирургическим путем могут быть устранены двумя методами:

лазерный витреолизис – точное локальное воздействие лазера на замутненные участки стекловидного тела, которое приводит к их дроблению;
витрэктомия – полное или частичное удаление стекловидного тела и заполнение появившегося пространства специальным раствором.

Несмотря на то что мушки перед глазами весьма распространены, современная медицинская наука пока так и не разработала единого эффективного и безопасного метода избавления от этой проблемы.

Насекомому та пресловутая свёрнутая с трубочку газета, перемещающаяся со скоростью молнии, кажется двигающейся медленно, как если бы мы видели её двигающейся сквозь густую патоку. Как и у Киану Ривза, у мухи есть достаточно времени, чтобы увернуться.

Конечно, время действительно идёт с той же скоростью.

Но глаза мухи передют обновления мозгу гораздо чаще, чем глаза человека, и, соответственно, её ментальные процессы протекают гораздо быстрее, чем наши.

В результате муха видит объекты медленно движущимися по сравнению с её собственными быстрыми реакциями. Он принимает решение и уходит от опасности гораздо быстрее, чем человек может двигаться с газетой в руках, преследуя её.

Но мухи — не единственный вид, воспринимающий время по-другому.

Исследование, возглавленное Тринити-колледжем Дублина, в сотрудничестве с Университетом Эдинбурга и Университетом Сент-Эндрюса, предполагает, что восприятие времени связано с размером существа.

Например собаки обрабатывают информацию в два раза быстрее человека и именно поэтому они обычно не интересуются телевидением. Мерцание телевизионного экрана обеспечивает иллюзию неподвижного изображения для человека.

Но зрительная система собаки имеет частоту обновления выше, чем у экрана и поэтому все они видят мерцание огней.

Более мелкие и более проворные существа имеют самую усовершенствованную способность к восприятию информации в единицу времени, говорят исследователи, пишущие в журнале Animal Behaviour. Другими словами, они могут видеть больше вспышек света в секунду.

Аналогичным образом, кажется, время ускоряется для более крупных существ.

Примером является морская кожистая черепаха, которое воспринимает время в 2,5 раза быстрее, чем человек.

Однако исследователи выдвигают на первый план тигрового жука как одно живое существо, которое не соответствует этому правилу.

Восприятие времени — это просто еще один аспект эволюции и выживания, полагают ученые.

Ученые пришли к этому мнению, используя ряд быстрых световых вспышек перед животными.

Если вспышки достаточно часты, наблюдатель видит их как непрерывное пятно.

Но исследователи обнаружили, что скорость мерцания, при которой вспышки как бы сливаются вместе, была различной для разных видов.

Животные изучаются в рамках исследования, охватывающего более 30 видов, в том числе грызунов, угрей, ящериц, кур, голубей, собак, кошек и кожистых черепах.

"Мухи не могли бы быть глубокими мыслителями, но они могут принимать правильные решения очень быстро".

По мнению доктора Макналли, некоторые животные могут использовать различия в восприятии времени в своих интересах.

Читайте также: