Uusi tutkimus valottaa ihmisen huippuherkkää näköjärjestelmää
Helsingin yliopiston tutkijat ovat tehneet läpimurron ihmisen näköjärjestelmän toiminnan ymmärtämisessä pimeissä olosuhteissa. Uusi tutkimus osoittaa, että ihmiset voivat havaita erittäin pieniä eroja valon kirkkaudessa, mutta tämä tarkkuus saavutetaan uhraamalla kyky havaita yksittäisiä valohiukkasia.
Jo lähes sata vuotta neurotieteilijöitä on kiinnostanut, voisiko ihmissilmä havaita yksittäisen valohiukkasen eli fotonin, joka on pienin mahdollinen määrä valoa. Tämä kysymys on ollut vaikea ratkaista, koska ihmisen näköhavaintoja ja verkkokalvon toimintaa ei ole aiemmin pystytty tarkasti yhdistämään.
Helsingin yliopistossa tehty tutkimus paljastaa, että ihmisen näköjärjestelmä uhraa kyvyn havaita yksittäisiä valohiukkasia saavuttaakseen suuremman tarkkuuden himmeiden valojen havaitsemisessa. Tutkimustulos haastaa aiemmat käsitykset näköjärjestelmän toiminnasta.
– Tämä tutkimus on merkittävä edistysaskel neurotieteen alalla ja tarjoaa uutta tietoa siitä, miten ihmisen näköjärjestelmä toimii äärimmäisissä olosuhteissa – tutkimuksessamme ihmissilmän herkkyys lähestyy fysiikan asettamia ehdottomia reunaehtoja ja koko näköjärjestelmä toimii absoluuttisen suorituskykynsä rajalla, sanoo tutkimusta johtanut professori Petri Ala-Laurila bio- ja ympäristötieteellisestä tiedekunnasta.
– Tutkimuksemme osoittavat, että ihmisen näköjärjestelmä on kehittynyt havaitsemaan himmeitä kontrasteja äärimmäisen tarkasti, mikä on ilmeisesti tärkeämpää kuin yksittäisten valohiukkasten havaitseminen, jatkaa artikkelin ensimmäinen kirjoittaja, tohtori Markku Kilpeläinen Helsingin yliopiston psykologian laitokselta.
Näköhavaintoja pimeyden rajamailla
Tutkimuksessa osoitettiin, että ihmiset pystyvät havaitsemaan äärimmäisen pieniä eroja valon kirkkaudessa pimeyden rajalla. Tämä tarkkuus saavutetaan näköjärjestelmän kyvyllä poistaa niin kutsuttua hermostollista kohinaa äärimmäisen tehokkaasti, mikä tarkoittaa, että näköjärjestelmä uhraa yksittäisten valohiukkasten havaitsemisen.
Tutkijat tekivät tarkkoja sähköfysiologisia mittauksia verkkokalvolla sekä koko näköjärjestelmän toimintaa mittaavia havaintopsykologisia kokeita identtisissä olosuhteissa aivan havaintokyvyn äärirajoilla. Näin pystyttiin ensimmäistä kertaa yhdistämään ihmisen tietoinen näköhavainto suoraan verkkokalvon tiettyjen hermosolujen toimintaan.
– Ennen kaikkea pystyimme osoittamaan, että himmeiden valojen koodaamiseen osallistuvat juuri tietyntyyppiset verkkokalvon ulostulohermosolut eli gangliosolut. Tämä tulos paljastaa verkkokalvon sisäisen työnjaon täsmällisesti yhdessä näkötehtävässä, summaa Ala-Laurila.
Hyötyä verkkokalvoproteesien kehityksessä
Näkösairaudet aiheuttavat muutoksia verkkokalvon rakenteessa ja tietojenkäsittelyssä. Ymmärrys siitä, miten verkkokalvo ja aivot poistavat hermostollista kohinaa, voi auttaa suunnittelemaan tehokkaampia hoitomenetelmiä. Tutkimuksen tulokset voisivat auttaa jatkossa parantamaan tietyn tyyppisten näkövammojen havaitsemista ja diagnostiikkaa sekä luomaan pohjaa ymmärrykselle, miten aivot lukevat verkkokalvon koodia solutyyppispesifisesti. Tämä tieto on erityisen tärkeää verkkokalvoproteesien kehittäjille.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Helsingin yliopiston mediapalvelu
Puh:02941 22622mediapalvelu@helsinki.fiPetri Ala-LaurilaProfessori
Puh:0504486503petri.ala-laurila@helsinki.fiEeva KarmitsaViestintä, Helsingin yliopisto
Puh:0294158461Puh:0504150396eeva.karmitsa@helsinki.fiLinkit
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa Helsingin yliopisto sijoittuu maailman parhaan yhden prosentin joukkoon. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Vuoden dosentti 2025 on Esko M. Laine1.4.2025 17:00:00 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston dosenttiyhdistys on valinnut vuoden 2025 dosentiksi ma. yliopistonlehtorin, kirkkohistorian dosentti, teologian tohtorin Esko M. Laineen.
Helsingin yliopiston sijoitustoiminta menestyi erinomaisesti vuonna 202431.3.2025 09:10:33 EEST | Tiedote
Sijoitustoiminnan tuotto oli yli 18 prosenttia ja sijoitusvarallisuus kasvoi 122 miljoonaa euroa. Sijoitusraportti 2024 on julkaistu.
Rahapelilainsäädäntö: asiantuntijoita medialle27.3.2025 13:27:49 EET | Tiedote
Helsingin yliopisto on julkaissut tutkimuksen perustuvan politiikkasuosituksen rahapelilainsäädännöstä. Tutkimustieto osoittaa selvästi, että rahapelien markkinointia on säädeltävä huomattavasti uutta lakiehdotusta tiukemmin haittojen ehkäisemiseksi.
J. V. Snellman -palkinto ravitsemustieteen professori Maijaliisa Erkkolalle26.3.2025 17:45:00 EET | Tiedote
Helsingin yliopisto on myöntänyt J. V. Snellman -palkinnon professori Maijaliisa Erkkolalle tunnustuksena ansiokkaasta tieteellisen tiedon välittämisestä. Erkkola on puolustanut ja popularisoinut ravitsemukseen liittyvää tutkimustietoa rohkeasti ja pitkäjänteisesti.
Helsingin yliopisto oli jälleen hakijoiden ykköstoive yhteishaussa26.3.2025 11:09:31 EET | Tiedote
Hakijoita kandi- ja maisteriohjelmiin oli yli 35 000. Helsingin yliopisto oli Suomen suosituin yliopisto sekä ensisijaisten hakijoiden määrän että hakijoiden kokonaismäärän perusteella. Tutut alat – oikeustiede, lääketiede ja psykologia – olivat jälleen Helsingin yliopiston suosituimpia hakukohteita.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme