概括：我们早就知道人眼能够捕捉到令人难以置信的细节，但科学中仍然存在一个“缺失的环节”：敏锐的视觉来自眼睛、大脑，还是两者的结合？一项新的研究终于解决了这场争论。

研究人员发现，我们最敏锐的视力依赖于“专用线”系统，在该系统中，中央凹（我们凝视的中心）中的各个锥体感光器将孤立的、未混合的信号直接发送到大脑。这证实了视网膜能够在其细胞的最大物理极限下传递数据，并且大脑能够以零分辨率损失接收数据。

主要事实

• 个性化信号：与来自邻近细胞的信号变得“模糊”或混合在一起的理论相反，中央凹为每个单独的视锥细胞使用专用的通路。
• “物理限制”：人类的视觉仅受视锥细胞本身的物理间距的限制。一旦眼睛的光学系统（晶状体和角膜）得到矫正，神经系统就已经完美调整以处理最大的细节。
• 超敏度已解决：该研究通过证明视网膜传输大脑在不受干扰的情况下使用的空间精确信息来解释“超敏锐度”——我们感知甚至比单个感光细胞更小的细节的能力。
• “啊哈！”片刻：这项研究解释了为什么患者在戴上正确的眼镜后会立即感受到清晰度。大脑不需要“学习”来看得更清楚；它只需要“学习”就能看得更清楚。神经通路始终准备就绪，等待尖锐的信号。
• 协作技术：该团队利用阿拉巴马大学伯克利分校和加州大学伯克利分校的先进成像技术来协调数十年来相互矛盾的解剖学和生理学数据。

来源：UAB

人眼可以看到异常的细节，使人们能够阅读精美的印刷品、识别房间里的面孔并了解大自然的特征。长期以来，科学家们一直在争论这种敏锐的视觉如何在细胞水平上发挥作用，以及大脑和眼睛是否协同工作才能实现这一点。

阿拉巴马大学伯明翰分校的一项研究提供了明确的答案，可能会影响未来的眼部护理和视力矫正。该研究发表于自然通讯，直接揭示了人类高分辨率视觉的视网膜来源，展示了眼睛如何向大脑发送精确的视觉信号。

这项由 Lawrence Sincich 博士领导的研究表明，人类最敏锐的视力来自于单个视锥光感受器的隔离信号。视网膜中发现的这些感光细胞很小，并且高度集中在代表我们日常注视中心的中央凹中。然后，来自中央凹的个性化信号沿着大脑中保留视觉细节的专用路径传输。

“人们认为这是一种已经确定的结果，这就是为什么它可能会让一些人感到惊讶，”UAB 验光和视觉科学系教授兼研究生项目主任 Sincich 说。

“许多解剖学研究表明，来自单个视锥细胞的信号可以沿着一种专用线路传输到大脑。但也有理由相信这些信号与邻近细胞混合，这会降低我们解析清晰细节的能力。”

先前的生理学研究表明，参与该大脑通路的神经元似乎从多个视锥细胞收集信号。这与解剖学证据或感知研究并不一致，这些研究揭示了超敏锐度的概念，这意味着人们可以检测到比眼睛中检测光的单个细胞更小的细节。

“所有这一切都造成了一个真正的谜题，”辛西奇说。 “一旦眼睛的光学得到矫正，视力是否会受到视网膜、大脑或两者的某种组合的限制？”

新发现有助于解决这个问题。辛西奇的研究发现，当眼睛的光学得到最佳矫正时，发送到大脑的视觉信号会以相同的单个视锥细胞间距运行。换句话说，视网膜可以传递空间精确的信息，仅受视锥细胞物理阵列的限制，并且大脑能够使用它。

这些结果有助于协调数十年的解剖学、生理学和感知研究，以阐明最终限制人类视力的机制。

对于验光师来说，这些发现强调了提供最佳光学矫正的重要性。根据这项研究，从视网膜开始的视觉通路总是准备好传输在视锥细胞间距水平上设置的细节。

“神经视网膜的这种能力就是为什么患者第一次戴上好眼镜时会有那种‘啊’的时刻，”辛西奇说。 “他们的大脑还没有适应视力不佳的情况，突然间他们就可以清楚地看到细节。那一刻的清晰对患者来说非常有意义。”

这一发现加深了对视觉工作原理的科学理解，并肯定了视网膜在使人类以高分辨率观看事物方面的作用，这些信息可能会影响进一步的眼保健研究。

除了该研究的主要作者 Sincich 之外，研究团队还包括 UAB 视光学院视光与视觉科学系的 Alexander Meadway 博士和 Phillip Tellers 博士； Keaton M. Ramsey，UAB 工程学院和 Marnix E. Heersink 医学院；加州大学伯克利分校 Herbert Wertheim 验光与视觉科学学院的 Austin Roorda 博士和 Pavan Tiruveedhula。

资金：该研究得到了国家眼科研究所、空军科学研究办公室、德国研究基金会、阿拉巴马州视力基金会和国家眼科研究所核心拨款的支持。