Penulis pertama Jenny Witten di depan pengaturan mikro-psikofisika. (Kredit: MIB-Pusat di UKB / Volker Lannert)
BONN, Jerman — Bahkan ketika Anda berpikir mata Anda diam ketika membaca kata-kata ini, sebenarnya mereka membuat gerakan kecil yang tidak disadari. Ternyata, kedutan yang tampaknya acak ini memiliki tujuan penting: membantu Anda melihat dunia dengan lebih jelas, menurut penelitian baru dari Jerman.
Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal ehidupmengungkapkan bahwa gerakan mata mikroskopis ini bekerja selaras sempurna dengan susunan sel penginderaan cahaya di mata kita, secara otomatis menyesuaikan untuk membantu kita mencapai penglihatan setajam mungkin.
“Tidak seperti kamera, mata kita terus bergerak dan tanpa disadari,” jelas Dr. Wolf Harmening, yang memimpin laboratorium AOVision di Departemen Oftalmologi Rumah Sakit Universitas Bonn, dalam rilis media.
Gerakan-gerakan kecil ini terus berlanjut bahkan ketika kita berusaha sekuat tenaga untuk menatap pada suatu titik tertentu.
Bagaimana mata kita menciptakan penglihatan yang tajam?
Di tengah setiap mata terdapat wilayah kecil yang disebut fovea – area padat sel penginderaan warna yang dikenal sebagai kerucut. Sebagai perbandingan, wilayah krusial ini berukuran sekitar 200 kali lebih kecil dari seperempat koin, namun di dalamnya terdapat 200.000 sel kerucut per milimeter persegi. Sel-sel ini bertanggung jawab atas kemampuan kita untuk melihat detail halus dan warna cerah.
Berbeda dengan grid piksel yang seragam pada kamera ponsel cerdas Anda, sel kerucut ini tidak terdistribusi secara merata. Setiap orang memiliki pola kepadatan kerucut yang unik di foveanya, seperti sidik jari untuk penglihatan. Apa yang membuat penelitian baru ini sangat menarik adalah bagaimana gerakan mata bawah sadar kita – khususnya, jenis yang disebut “drift” – bekerja sesuai dengan susunan sel yang tidak teratur ini.
Tim peneliti menggunakan instrumen khusus yang disebut Ophthalmoscope Cahaya Pemindaian Optik Adaptif – satu-satunya di Jerman – untuk melakukan penyelidikan. Perangkat berteknologi tinggi ini memungkinkan mereka mengamati susunan sel kerucut yang tepat di mata peserta dan melacak pergerakan mata mereka secara bersamaan.
Tim tersebut mempelajari 16 sukarelawan sehat, mengukur ketajaman penglihatan mereka selama tes penglihatan yang menantang sambil mencatat dengan tepat bagaimana mata mereka bergerak, dan sel fotoreseptor mana yang digunakan. Apa yang mereka temukan sungguh luar biasa: manusia sebenarnya bisa melihat detail yang lebih halus daripada yang seharusnya hanya berdasarkan kepadatan sel kerucut mereka saja.
Rahasianya ada pada gerakan mata yang kecil dan melayang itu. Penulis utama Jenny Witten, seorang mahasiswa doktoral di Universitas Bonn, menemukan bahwa gerakan-gerakan ini tidak terjadi secara acak sama sekali.
“Gerakan melayang berulang kali membawa rangsangan visual ke wilayah di mana kepadatan kerucut paling tinggi,” jelas Witten.
Dengan kata lain, mata Anda secara otomatis bergerak dalam pola yang memaksimalkan penggunaan daerah kerucut dengan kepadatan tertinggi, sehingga meningkatkan kemampuan Anda untuk melihat detail.
Masa depan dengan visi yang lebih baik
Penemuan ini tidak hanya menarik bagi para ilmuwan dan dokter mata – namun juga mempunyai penerapan praktis yang penting. Tim Dr. Harmening menyarankan bahwa memahami bagaimana gerakan mata bawah sadar ini mengoptimalkan penglihatan dapat mengarah pada pengobatan yang lebih baik untuk berbagai kelainan mata dan peningkatan dalam teknologi penglihatan buatan, seperti implan retina.
Lain kali Anda kagum pada kemampuan Anda membaca cetakan kecil atau mengapresiasi detail rumit dalam sebuah lukisan, ingatlah: bukan hanya mata Anda yang melakukan pekerjaan itu, tetapi juga gerakan-gerakan konstan dan tak kasat mata yang membantu Anda melihat dunia dalam gambar. kejernihan kristal.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Studi ini mengeksplorasi bagaimana gerakan kecil mata kita, yang disebut “fixational drift,” memengaruhi seberapa jelas kita melihat detail yang sangat halus. Para peneliti menggunakan peralatan pencitraan resolusi tinggi khusus untuk melihat dari dekat pusat retina partisipan (area yang bertanggung jawab atas penglihatan paling tajam kita). Selama percobaan, peserta diminta untuk mengidentifikasi orientasi huruf kecil “E” di layar.
Saat mereka melihat surat itu, peralatan tersebut merekam pergerakan mata mereka dan bagaimana berbagai bagian retina terlibat dalam melihat gambar tersebut. Dengan menganalisis rekaman ini, para peneliti menyelidiki bagaimana gerakan mata dapat membantu kita melihat detail yang lebih halus dari yang diperkirakan sebelumnya.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan bahwa gerakan mata yang kecil dan terkontrol (fixational drift) membantu peserta melihat detail yang lebih kecil dari satu sel fotoreseptor (sel kecil yang peka terhadap cahaya di mata). Hasilnya menunjukkan bahwa gerakan mata ini tidak acak tetapi diarahkan ke area dengan konsentrasi sel fotoreseptor tertinggi. Adaptasi ini memungkinkan peserta untuk melihat detail yang lebih halus dibandingkan jika mata mereka diam, menunjukkan bahwa sistem visual manusia menggunakan gerakan mata dan struktur retina untuk meningkatkan penglihatan.
Keterbatasan Studi
Salah satu keterbatasannya adalah penelitian ini dilakukan dalam kondisi laboratorium terkendali dengan menggunakan teknologi pencitraan khusus, yang mungkin tidak sepenuhnya mewakili kondisi pengamatan alami. Selain itu, jumlah pesertanya terbatas, dan semuanya memiliki penglihatan normal tanpa masalah mata yang berarti, yang mungkin tidak berlaku bagi mereka yang memiliki gangguan penglihatan. Terakhir, temuan mengenai pola pergerakan mata mungkin berbeda-beda antar individu dan mungkin tidak berlaku sama pada kelompok usia atau orang dengan kondisi penglihatan yang berbeda.
Diskusi & Kesimpulan
Penelitian ini menyoroti bagaimana mata kita melakukan penyesuaian halus untuk meningkatkan kemampuan kita melihat detail halus, terutama saat melakukan tugas yang memerlukan presisi tinggi. Temuan ini dapat membantu kita lebih memahami kondisi terkait penglihatan dan menginformasikan pengobatan potensial, karena temuan ini mengungkapkan bahwa penglihatan adalah proses dinamis yang tidak hanya melibatkan struktur mata kita tetapi juga pergerakan mata yang terkontrol. Studi tersebut menunjukkan bahwa prinsip serupa dapat diterapkan dalam pengembangan teknologi untuk membantu orang-orang dengan gangguan penglihatan atau untuk meningkatkan kualitas gambar pada perangkat visual.
Pendanaan & Pengungkapan
Pekerjaan ini didukung oleh Program Emmy Noether dari German Research Foundation (DFG), Carl Zeiss Foundation (HC-AOSLO), Novartis Pharma GmbH (EYENovative Research Award), dan Open Access Publication Fund dari Universitas Bonn. Para penulis menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing, dan penyandang dana tidak memiliki peran dalam desain penelitian, analisis data, atau keputusan untuk mempublikasikan hasilnya.
