从揉眼到太空：光幻视现象揭秘及医学应用

从揉眼到太空：光幻视现象揭秘及医学应用

打喷嚏时“眼冒金星”的现象不仅普通人会有，连NASA宇航员也不例外！这种现象被称为“光幻视”，是由于细胞受刺激产生光子所致。无论是揉眼睛、打喷嚏还是宇航员在太空中遇到宇宙射线，都会触发这一神奇的生理反应。科学家们甚至利用这一现象，帮助盲人恢复部分视觉功能。快来一起探索这个奇妙的视觉秘密吧！

光幻视（Phosphene）是一种在没有外界光线刺激的情况下，人眼仍能看到光亮的现象。这种现象可以追溯到古希腊时期，哲学家柏拉图曾将其描述为眼睛内部的一种柔和光芒。现代科学揭示，光幻视的产生与我们身体细胞的代谢过程密切相关。

当我们闭上眼睛时，仍然可能看到一些发亮的波纹或斑点，这些现象正是光幻视的表现。其科学原理在于，我们身上的大部分细胞在进行正常的代谢过程和生化反应时，会释放出极其少量的光子。这些光子可能处于不同波长，其中一些处于可见光波长。当这些光子在我们的眼睛中超过一定规模时，便可能引起感光细胞的感知，从而把信号传给大脑，让我们看见这些光子所成的像。

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。例如，当你用力揉眼睛时，可能会看到光斑或亮点，这就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。此外，打喷嚏、擤鼻涕、偏头痛有时也会让你“眼冒金星”，原理相同。

在太空中，宇航员可能会经历一种特殊的光幻视现象。根据一项针对宇航员的调查，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。这种现象的发生与宇宙射线（高能粒子辐射）的作用有关。当宇航员在太空中执行任务时，宇宙射线可能对他们的视觉系统产生影响，导致光幻视的出现。

光幻视现象不仅是一种有趣的生理现象，还在医学领域展现出重要的应用价值。近年来，科学家们开始尝试利用光幻视原理，帮助盲人恢复部分视觉功能。

在中国，中国科学院自动化研究所的刘冰副研究员正带领团队在这一领域进行前沿研究。他们开发了一种视觉采集外设，并基于神经机制研究开发了刺激模式系统，通过模拟大脑视觉神经传输模式，让使用者“看见”画面。此外，团队还通过组合多个实体贴片式电极来模拟虚拟电极的功能，以提高视觉重建的精确度。

刘冰博士表示，未来团队还将深入研究，优化刺激模式、电极设计的改进以及信号处理算法等，以期为使用者提供更精细、丰富，甚至是彩色的视觉刺激效果。这一研究方向不仅为视觉障碍患者带来了新的希望，也为脑机接口技术的发展开辟了新的路径。

从普通人打喷嚏时的“眼冒金星”，到宇航员在太空中的视觉奇观，再到帮助盲人重见光明的前沿科技，光幻视现象展现了人类视觉系统的奇妙与复杂。随着科学研究的不断深入，我们有理由相信，这一神奇的生理现象将在未来为人类带来更多惊喜和突破。