闭上眼睛还能看见诡异的波纹，眼睛是出问题了吗

环球科学中科院物理所

2024-08-25

图片来源：wikimedia

有可能是有病，但大概率是正常的。

如果闭上眼睛，我们还能看到东西吗？如果能看到，那看到的又是什么？为了回答以上问题，大家不妨现在紧闭双眼半分钟，然后回来告诉我你看到了什么。

有人会看到一层淡红色的亮光，这可能是由于你现在所处的环境比较亮。就算闭上了双眼，还是有光透过了薄薄的眼皮，被你的眼睛所感知。而由于这些光穿过了你眼皮中充满血液的毛细血管，所以呈现出偏红的颜色。

也有些人，虽然闭上了眼，但在短时间内还能依稀看到手机或电脑屏幕的形状。这是因为你已经盯着屏幕很久了，突然闭上眼后，看到了手机或电脑屏幕的“残影”，这种现象我们后面会解释。

但就算是你到了一个较暗的地方，先让眼睛适应了没有亮光的状态，再闭上双眼，这时你仍可能会看到一丝丝发亮的波纹或斑点，正在扭曲、游动或闪烁。所以这些是什么东西呢？

光幻视艺术效果图 | 图片来源：wikimedia

看见眼睛内部的光

这种就算没有光线进入眼睛，我们仍能看见光亮的现象，叫做“光幻视”（Phosphene），来源于希腊语中表示“光”的“phos”和表示“显现”的“phainain”。早在几千年前，古希腊的哲学家就对这种现象有着自己的理解和解释。柏拉图认为这是一种存在于我们眼睛里的火焰，但其属性不是燃烧，而是由造物主设计的，在人们身体中会正常出现的一种柔和光芒。

但到了今天，我们已经对人类视觉有了更深刻的认识。现代科学告诉我们，我们能看见这个世界，是因为外界的光进入了我们的眼球，经过晶状体折射后在视网膜上成像。视网膜由数百万个可感光的细胞组成，在接受了来自外界的光信号之后，会将其转化为电信号，由神经传递给大脑的视觉中枢。大脑处理了这些信息后，就让我们看见了外界的图像。

人类眼球结构（图片来源：NIH National Eye Institute Public Domain）

虽然我们在黑暗中闭上眼后，理论上就不再有外界的光进入眼睛，但其实这时我们的眼睛内部，还会存在一些光。

我们身上的大部分细胞，在进行一些正常的代谢过程和生化反应时，都可能会释放出极其少量的光子。比如线粒体中的呼吸过程、脂质过氧化过程、过氧化物酶体相关反应等。这些反应产生了自由基等处于激发态的分子，而这些分子的淬灭就可能产生微量光子。

这些光子可能处于不同波长，其中一些处于可见光波长。而如果在我们眼睛中，这些处于可见光波长的光子超过了一定规模时，便可能引起感光细胞的感知，从而把信号传给大脑，让你看见这些光子所成的像。

呈现出来的效果就是你看到的波纹或者光点了。

细胞代谢产生光子的一种示例 | 图片来源：Császár et al, 2016

盲人也能看见

除了细胞正常的代谢过程之外，来自外界的刺激（机械力、电和磁相关的刺激等）也可能导致细胞中自由基在短时间内快速增多，并引发光幻视。举个常见的例子，你用力揉眼睛时，也可能会看到光斑或亮点。这便是因为你揉眼睛的动作使眼部细胞受到了机械压迫，产生了更多光子，从而引发了光幻视。

除此之外，打喷嚏、擤鼻涕、偏头痛有时会让你“眼冒金星”，这也是同样的原理。即细胞受到刺激，产生更多光子，导致光幻视。

在太空中的宇航员，还可能因为受到宇宙射线（高能粒子辐射）的作用而产生光幻视。一项针对宇航员的调查表明，在美国航空航天局（NASA）或欧洲空间局（ESA）项目中服役的宇航员中，超过80%至少在某些任务中经常感知到光幻视。

虽然绝大多数光幻视都是由眼部细胞受刺激产生，但也有时是因为大脑皮层直接受到刺激，产生了相关的视觉幻视，比如，一些人在做功能性磁共振检查或脑电图时也可能看到光亮扭动的波纹。

一个有趣的现象，一些盲人也能感知到光幻视，但大多是曾经能看见事物但后天致盲的患者。于是，一些研究者正试图利用这一点让盲人恢复一点视觉，即通过让他们佩戴特制的设备，利用摄像机捕捉周围的视觉图像，经过计算机处理后转换成电信号，再传输给大脑，从而让这些盲人看到类似光幻视现象的光亮条纹，而这些光亮条纹能够显示出摄像机捕捉到的物体的大致轮廓。

“残影”

然后我们回到开头提到的“残影”，这种现象学名“视后像”（afterimage）。生活中，如果我们盯着一个物体或一副图案看一段时间，然后移开视线或者闭上眼睛，有时会发现我们仍然能够看到这个图案的形状，只是更加模糊，颜色也可能不一样了。

闭眼能看到视后像 | 图片来源：Salari et al, 2017

这是由于我们长时间盯着这个物体看的时候，视网膜中负责对该物体成像的细胞接受了大量来自它的光，变得比较活跃，这时这些细胞里同样可能产生较多激发态分子。如果在这些分子还没来得及淬灭产生光子时，我们突然闭眼或看向别处，接着这些光子被释放出来，并被视网膜接收了，就会让原来物体的影像在你眼前再停留一段时间，这便是视后像的原理，也可以看作是一种光幻视。

虽然多数情况下，闭上眼看见发亮波纹属于正常情况，但有时，光幻视的发生也可能是相关疾病的前兆。比如，光幻视属于视神经脱髓鞘（demyelination）的早期症状之一，这些患者随后可能发展为多发性硬化症。澳大利亚昆士兰科技大学（Queensland University of Technology）研究眼睛和视觉的科学家卡特里娜·施密德（Katrina Schmid）在写给The Conversation的一篇文章中提醒道：如果你闭上眼睛时，看到的条纹跟往常很不一样，那你可以考虑去看看医生，确认一下眼睛是不是出了什么问题。

参考链接:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26544101/

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350946217300435?via%3Dihub

https://theconversation.com/curious-kids-why-do-we-see-different-colours-when-we-close-our-eyes-154378

https://dukeeyecenter.duke.edu/news/whats-really-happening-when-we-see-stars-after-rubbing-our-eyes

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042698905006735?via%3Dihub

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2189731/

https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2021.780344/full

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4921351/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15947465/

来源：环球科学

编辑：雪影