Patrzysz na świat obu oczami i wydaje ci się, że widzisz go bez żadnych braków. Tymczasem w polu widzenia każdego oka ukrywa się niewielka dziura, w której obraz po prostu znika. Wystarczy kartka papieru i długopis, żeby ją znaleźć i zobaczyć na własne oczy, jak mózg ją „łata".

Co nam będzie potrzebne?

  • Biała kartka papieru (najlepiej wycięta z zeszytu lub bloku, format A5 lub większy)
  • Czarny pisak lub gruby długopis
  • Linijka
  • Druga osoba do pomocy (nie jest konieczna, ale ułatwia pomiary)
  • Opcjonalnie: kolorowy pisak i kawałek kartki w innym kolorze

Jak wykonać doświadczenie?

Krok 1: Na białej kartce narysuj po lewej stronie wyraźny czarny krzyżyk o boku około 1 centymetra. Po prawej stronie, w odległości około 10 centymetrów od krzyżyka, narysuj dużą, wypełnioną czarną kropkę o średnicy około 1 centymetra. Oba znaki powinny leżeć na tej samej wysokości, tak jakby ktoś narysował je w jednej linii.

Krok 2: Trzymaj kartkę przed sobą na wyciągnięcie ręki, tak aby krzyżyk był po lewej, a kropka po prawej. Zamknij lewe oko. Prawym okiem patrz wyłącznie na krzyżyk i staraj się nie odrywać od niego wzroku ani na chwilę. Kropkę widzisz w tym czasie kątem oka, jako rozmytą plamkę z boku.

Krok 3: Powoli przybliżaj kartkę do twarzy, cały czas wpatrując się w krzyżyk. W pewnym momencie, przy odległości około 25–30 centymetrów, kropka nagle zniknie. Nie zblednie ani nie rozmyje się, tylko zniknie, a w jej miejscu zobaczysz wzór papieru, czyli po prostu białe tło. Jeśli przysuniesz kartkę jeszcze bliżej, kropka pojawi się znowu.

Krok 4: Powtórz próbę, zamykając tym razem prawe oko, a lewym patrząc na kropkę. Zamień wtedy miejscami znaki albo odwróć kartkę. Zobaczysz, że plamka ślepa w lewym oku leży po drugiej stronie punktu, na który patrzysz. Poproś kogoś, by zmierzył linijką, w jakiej odległości od oka kropka znika, a wynik zapisz.

Krok 5: Teraz sprawdź, co mózg robi z brakującym fragmentem. Narysuj na nowej kartce krzyżyk i obok niego długą poziomą kreskę biegnącą przez miejsce, gdzie wcześniej była kropka. Powtórz doświadczenie. Kreska nie przerwie się, lecz zniknie tylko jej wycinek — a mózg dorysuje brakujący fragment i zobaczysz linię ciągłą.

Wyjaśnienie naukowe

Światło wpada do oka przez źrenicę, jest skupiane przez soczewkę i trafia na siatkówkę (soczewkę oka możesz porównać z soczewką z kropli wody ), czyli cienką warstwę komórek wrażliwych na światło, wyściełającą tylną ścianę gałki ocznej. Działa ona podobnie jak matryca w aparacie, a sposób, w jaki oko tworzy obraz, przypomina camerę obscurę z soczewką, z tą różnicą, że obraz na siatkówce jest odwrócony do góry nogami i dopiero mózg ustawia go „na nogi". Receptory światła, czopki i pręciki (więcej o ich roli w widzeniu barw znajdziesz w opisie krążka Newtona ), wysyłają sygnały do mózgu włóknami nerwowymi, które zbierają się razem w jednym miejscu i wychodzą z gałki ocznej jako nerw wzrokowy.

Miejsce, w którym nerw wzrokowy opuszcza oko, nazywa się tarczą nerwu wzrokowego. Nie ma tam ani jednego czopka ani pręcika, więc światło, które w nią trafi, nie wywołuje żadnego sygnału. To właśnie jest plamka ślepa. Ma średnicę około 1,5 milimetra. W polu widzenia odpowiada to obszarowi o szerokości około 5–6 stopni — to mniej więcej jedenaście średnic Księżyca w pełni. Tarcza leży po nosowej stronie siatkówki, dlatego plamka ślepa prawego oka znajduje się w polu widzenia po prawej stronie od punktu, na który patrzysz, i właśnie dlatego kropka po prawej znika prawemu oku.

Dlaczego na co dzień nie zauważamy dziury w obrazie? Są dwa powody. Po pierwsze, plamki ślepe obu oczu leżą w innych miejscach pola widzenia, więc to, czego nie widzi jedno oko, widzi drugie. Po drugie, mózg wypełnia brakujący fragment na podstawie otoczenia: jeśli w pobliżu jest biała ściana, „dorysuje" biel, a jeśli linia, przedłuży ją. Tak działa tzw. dopełnianie percepcyjne. Plamkę ślepą opisał po raz pierwszy w 1668 roku francuski fizyk Edme Mariotte, który zademonstrował ją na dworze króla Ludwika XIV. Dziś okuliści sprawdzają kształt i wielkość plamki ślepej w badaniach pola widzenia, bo jej powiększenie bywa sygnałem jaskry lub zmian w nerwie wzrokowym.

Warto też wiedzieć, że oko kałamarnicy czy ośmiornicy nie ma plamki ślepej. Ich siatkówka jest zbudowana „odwrotnie" niż nasza: światłoczułe komórki leżą na wierzchu, a włókna nerwowe wychodzą od tyłu, więc nie muszą przebijać warstwy receptorów. U kręgowców, w tym ludzi, ewolucja poszła inną drogą i musimy żyć z tym drobnym defektem.

Warianty

Plamka ślepa na kolorowym tle. Narysuj kropkę na kartce w jaskrawym kolorze, na przykład żółtym lub zielonym, a krzyżyk zostaw czarny. Zrób doświadczenie jak wcześniej. Kiedy kropka zniknie, miejsce zajmie kolor tła, nie biel. Pokazuje to, że mózg dopełnia brakujący obraz barwą otoczenia.

Pomiar rozmiaru plamki. Przyklej kartkę do ściany na wysokości oczu, stań w odległości 40 centymetrów i zakryj lewe oko. Patrząc prawym okiem na krzyżyk, przesuwaj długopis po ścianie od krzyżyka w prawo i zaznacz kropkami miejsca, w których czubek długopisu znika i znów się pojawia. Odległość między nimi to szerokość plamki ślepej w polu widzenia. Po zmierzeniu możesz obliczyć kąt, porównując wynik z odległością od ściany.

Znikanie przedmiotów w pokoju. Poproś kolegę, żeby trzymał w ręku kolorowy kubek i powoli odsuwał go w bok od twojej twarzy, a ty patrz prawym okiem prosto przed siebie. W pewnym miejscu kubek lub jego część zniknie. Tak samo możesz sprawdzić, czy zniknie mała zabawka lub kciuk wyciągniętej ręki.

Często zadawane pytania

Czy plamka ślepa jest chorobą? Nie, każdy człowiek ma plamkę ślepą w obu oczach i jest to całkowicie normalna cecha budowy oka. Wynika z tego, że nerw wzrokowy musi gdzieś wyjść z gałki ocznej. Powiększona lub zniekształcona plamka może jednak świadczyć o chorobie, dlatego okulista bada ją podczas kontroli pola widzenia.

Dlaczego nie zauważam plamki ślepej na co dzień? Plamki ślepe w lewym i prawym oku leżą w różnych miejscach pola widzenia, więc jedno oko uzupełnia to, czego nie widzi drugie. Dodatkowo mózg sam dopełnia brakujący fragment obrazu na podstawie tego, co widzi dookoła. Dlatego dopiero po zamknięciu jednego oka i odpowiednim ustawieniu przedmiotu możemy w ogóle ją wykryć.

Czy zwierzęta też mają plamkę ślepą? Większość kręgowców, na przykład ssaki, ptaki, gady i ryby, ma plamkę ślepą, bo ich siatkówka jest zbudowana podobnie jak u człowieka. Wyjątkiem są głowonogi, takie jak ośmiornica, których oczy mają włókna nerwowe po drugiej stronie siatkówki. Dzięki temu nie mają żadnej dziury w polu widzenia. Różnica ta pokazuje, że oczy rozwinęły się u zwierząt niezależnie i na różne sposoby.