What are those colors you see when you rub your eyes? - Paul CJ Taylor

Переводчик: Alina Siluyanova Редактор: Natalia Savvidi

In the late 1600s, Isaac Newton conducted a series of experiments

В конце 1600-х годов Исаак Ньютон провёл серию экспериментов,

that broke the two most fundamental rules of eye safety—

в которых он нарушил два самых фундаментальных правила безопасности глаз:

in one, he stared at the sun,

в одном из экспериментов он долго смотрел на солнце,

and in the other he stuck a needle under his eyeball.

а в другом — воткнул иглу под глазным яблоком.

Newton was hoping to better understand the lights and colors

Ньютон надеялся лучше понять свет и цвета,

that sometimes appear when your eyes are closed.

появляющиеся иногда, когда глаза закрыты.

If you've ever sat around an evening campfire or, unlike Newton,

Если вы когда-нибудь сидели у вечернего костра

или, в отличие от Ньютона, непреднамеренно посмотрели на солнце,

unintentionally glanced at the sun,

you may have noticed illuminated patterns briefly dance along your vision

возможно, вы заметили, как в поле зрения на мгновение заплясали светящиеся узоры

before fading into darkness.

и быстро исчезли.

So how do these visual illusions, known as afterimages, form?

Как же формируются эти визуальные иллюзии, называемые послеобразами?

Inside the retina, specialized cells called photoreceptors

В сетчатке специализированные клетки, называемые фоторецепторами,

take in light and turn it into a signal the brain can understand.

поглощают свет и превращают его в сигнал, понятный мозгу.

Photoreceptors contain thousands of molecules called photopigments,

Фоторецепторы содержат тысячи молекул, называемых фотопигментами,

which are sensitive to particular colors.

которые чувствительны к определённым цветам.

When a light-photon strikes a pigment, part of the photopigment’s structure,

Когда световой фотон попадает на пигмент, часть структуры фотопигмента,

known as chromophore,

известная как хромофор,

absorbs the energy by temporarily altering its molecular structure

поглощает энергию, временно изменяя свою молекулярную структуру

in a process called bleaching.

в процессе, называемом отбеливанием.

This reconfiguration induces a cascade of chemical reactions

Эта реконфигурация вызывает каскад химических реакций,

that route an electrical pulse to the brain.

в результате которых электрический импульс передаётся в мозг.

And once your brain assembles the signals

Как только мозг соберёт все сигналы

from approximately 200 million photoreceptor cells,

примерно от 200 миллионов фоторецепторных клеток,

you see an image.

вы увидите изображение.

So how does this lead to an afterimage?

Так как же это приводит к послеобразам?

Scientists aren't quite sure,

У учёных нет чёткого ответа,

but a leading theory suggests that photoreceptors may be to blame.

но одна из ведущих теорий предполагает, что виной всему фоторецепторы.

Looking at something bright causes many pigments in a photoreceptor to bleach.

При взгляде на что-то яркое многие пигменты фоторецептора отбеливаются.

In this state, photopigments can't absorb light well and need to regenerate.

В этом состоянии фотопигменты плохо поглощают свет и нуждаются в регенерации.

However, it's believed that photoreceptor cells momentarily continue to fire

Но считается, что фоторецепторные клетки какое-то мгновение продолжают работать

and to send signals to the brain,

и посылать сигналы в мозг,

transforming the blazing campfire to a bright pattern as you close your eyes.

превращая пылающий костёр в яркий узор в тот момент, когда вы закрываете глаза.

This is known as a positive afterimage.

Это называется позитивным послеобразом.

Positive afterimages normally fade within a few seconds,

Позитивные послеобразы обычно исчезают через несколько секунд

and, under certain conditions,

и при определённых условиях

can be replaced by what is known as a negative afterimage.

могут быть сменяться на так называемые негативные послеобразы.

The original colors appear to be swapped for their approximate complement:

Каждый из исходных цветов заменяются на противоположный себе:

blue with yellow, red with cyan, green with magenta.

синий — на жёлтый, красный — на голубой, зелёный — на пурпурный.

If you fixate on a bright image of a green flower on a yellow background,

Если вы сосредоточитесь

на ярком изображении зелёного цветка на жёлтом фоне,

then glance at a white screen, or close your eyes,

а затем посмотрите на белый экран или закроете глаза,

you will see a negative afterimage of a magenta flower on a blue background.

вы увидите негативный послеобраз пурпурного цветка на синем фоне.

Scientists are still working to understand the origins of negative afterimages,

Учёные всё ещё пытаются понять происхождение негативных послеобразов,

and there are multiple theories.

и существует ряд теорий.

Some evidence suggests the source lies in the layers of neuronal cells

Некоторые данные свидетельствуют о том,

что причина — в слоях нейронных клеток сетчатки, или ганглиозных клетках,

in the retina called ganglion cells,

while other research implicates deeper processing in the brain.

в то время как другие исследования выделяют более глубокую обработку в мозгу.

Another theory suggests the source lies, again, in the photoreceptors.

Согласно ещё одной теории, источник всё-таки в фоторецепторах.

The idea is that certain cells are activated if one color—

То есть определённые клетки активируются, когда глаз видит один цвет,

such as green— is viewed.

например, зелёный.

Meanwhile, other cells that are normally activated by viewing red—

А другие клетки, обычно активирующиеся,

когда глаз видит красный цвет, «напарник» зелёного, деактивируются.

green’s complement— are then left deactivated.

But if you stare at a green image for an extended period of time,

Но если долго смотреть на зелёное изображение, то можно предположить,

it's thought that while the activated green cells become fatigued,

что, хотя активированные зелёные клетки устают,

the red cells are still sensitive to input.

красные клетки всё ещё чувствительны к стимулу света.

As a result, when you look away or close your eyes,

В результате, когда вы отводите взгляд в сторону или закрываете глаза,

the opposing red cells are momentarily more active than the tired green cells,

красные клетки мгновенно становятся активнее уставших зелёных клеток,

creating the perception of a color that is close to the original color’s complement.

из-за чего цвет воспринимается как близкий к «напарнику» исходного цвета.

But scientists still don’t know for sure.

Но учёные до сих пор не уверены в этом полностью.

And yet another puzzling visual illusion involves no light or staring at all.

А ещё одна загадочная визуальная иллюзия

происходит без света и неотрывного взгляда.

Simply rubbing, or like Newton, inadvisably stabbing behind your eye

Простое трение или, как у Ньютона, вкалывание иглы под глазное яблоко

can generate the brief appearance of lights and colors.

может привести к кратковременному появлению света и цветов,

These are known as pressure phosphenes.

известных как фосфены.

Newton hypothesized that the colorful circles of light

Ньютон выдвинул гипотезу, что разноцветные световые круги

were caused by the physical bending of his retina.

вызваны физическим изгибом сетчатки.

Today, some scientists believe that pressure phosphenes

Сегодня некоторые учёные считают,

что фосфены действительно являются результатом искажений:

are indeed the result of distortion—

that rubbing or poking your eyes physically stretches neurons,

трение или тыкание в глаза физически растягивает нейроны,

bending the photoreceptors out of shape and causing them to fire.

искажает форму фоторецепторов и вызывает их активизацию.

But again, the science of phosphenes is far from settled,

Но, опять же, науке о фосфенах известно очень мало,

and there are other ways they can form.

и существуют и другие способы их образования.

For example, during procedures where magnetic pulses are sent

Например, во время процедур, когда магнитные импульсы направляются

into specific parts of the brain,

в специфические части мозга,

some people, including those with certain types of blindness,

некоторые люди, в том числе люди с определёнными типами слепоты,

report seeing flashes of light.

сообщают, что видят вспышки света.

And astronauts, traveling where few others have gone before,

А астронавты, отправляющиеся туда, где раньше бывали немногие,

often describe seeing similar effects when exposed to cosmic radiation

часто рассказывают, что наблюдали подобные эффекты

при воздействии космического излучения Солнца и других звёзд.

from the Sun and other stars.