Ֆոսֆեն

Ֆոսֆենը (՝ ցուցադրել) լույս տեսնելու երևույթ է՝ առանց աչքի մեջ ընկնելու։ Ֆոսֆենները, որոնք առաջանում են շարժման կամ ձայնի միջոցով, կարող են կապված լինել օպտիկական նևրիտի հետ։

Ֆոսֆենները կարող են առաջանալ ցանցաթաղանթի կամ տեսողական ծառի կեղևի մեխանիկական, էլեկտրական կամ մագնիսական խթանման միջոցով։

Պատճառներ

Մեխանիկական գրգռում 

Ամենատարածված ֆոսֆենները ճնշման ֆոսֆեններն են, որոնք առաջանում են փակ աչքերի վրա կամ մոտ շփում կամ ճնշում գործադրելու հետևանքով։ Նրանք հայտնի են հնագույն ժամանակներից և նկարագրված են հույների կողմից։ Ճնշումը մեխանիկորեն գրգռում է ցանցաթաղանթի բջիջները։ Փորձառությունները ներառում են տեսողական դաշտի մգացում, որը շարժվում է շփման դեմ, ցրված գունավոր շերտ, որը նույնպես շարժվում է հպման դեմ, լավ հստակեցված ձևեր, ինչպիսիք են վառ շրջանակները, որոնք առկա են ճնշման կիրառման վայրի մոտ կամ հակառակ, ցրվող և անընդհատ փոփոխվող և դեֆորմացվող լուսային ցանց՝ երբեմն-երբեմն մուգ բծերով և ինտենսիվ կապույտ լուսային կետերի նոսր դաշտ։ Ճնշման ֆոսֆենները կարող են կարճ ժամանակ պահպանվել շփումը դադարելուց և աչքերը բացելուց հետո, ինչը թույլ է տալիս ֆոսֆեններին տեսնել տեսողական դաշտում։ Հերման Հելմհոլցը և ուրիշները հրապարակել են իրենց ճնշման ֆոսֆենների գծագրերը։ Ճնշման ֆոսֆենի օրինակներից մեկը դրսևորվում է մի աչքի կողմը մեղմորեն սեղմելով և հակառակ կողմում լույսի գունավոր օղակը դիտելով, ինչպես մանրամասնել է Իսահակ Նյուտոնը։

Մեկ այլ տարածված ֆոսֆեն է «աստղեր տեսնելը» փռշտոցից, ծիծաղից, ծանր և խորը հազից, գլխին հարվածելուց կամ ցածր արյան ճնշումից (օրինակ՝ շատ արագ ոտքի կանգնելուց կամ ուշագնացությունից առաջ)։ Հնարավոր է, որ դրանք ներառում են ցանցաթաղանթի որոշակի մեխանիկական խթանում, բայց դրանք կարող են ներառել նաև տեսողական ծառի կեղևի կամ տեսողական համակարգի այլ մասերի նեյրոնների մեխանիկական և նյութափոխանակության խթանում (օրինակ՝ ցածր թթվածնացումից կամ գլյուկոզայի պակասից)։

Հազվադեպ, ֆոսֆենները կարող են առաջանալ նաև ցանցաթաղանթի որոշ հիվանդությունների և նյարդերի պատճառով, ինչպիսիք են ցրված սկլերոզը։

Էլեկտրական գրգռում 

Ֆոսֆենները ստեղծվել են ուղեղի էլեկտրական խթանման արդյունքում, որը հայտնել է նյարդաբան Օթֆրիդ Ֆորսթերը դեռ 1929 թվականին։ Բրինդլին և Լյուինը (1968 թ.) 52-ամյա կույր կնոջ տեսողական ծառի կեղևի մեջ մտցրեցին խթանող էլեկտրոդների մատրիցա՝ օգտագործելով փոքր Էլեկտրաէներգիայի իմպուլսները ֆոսֆեններ ստեղծելու համար։ Այս ֆոսֆենները անգույն կամ գունավոր լույսի կետեր, գծեր և շերտեր էին։ Բրինդլին և Ռաշթոնը (1974 թ․) օգտագործել են ֆոսֆենները տեսողական պրոթեզ ստեղծելու համար, այս դեպքում օգտագործելով ֆոսֆենները՝ պատկերելու Բրայլի գծերը։

Վերջին տարիներին հետազոտողները հաջողությամբ մշակել են ուղեղ-համակարգիչ ծրագիրը կամ նեյրոպրոթեզավորումը, որոնք խթանում են ֆոսֆեններին վերականգնելու տեսողությունը դժբախտ պատահարների հետևանքով կուրացած մարդկանց համար։

Ապացուցված է, որ ոչ ինվազիվ տեխնիկան, որն օգտագործում է էլեկտրոդներ գլխամաշկի վրա, տրանսգանգային մագնիսական խթանումը, նույնպես արտադրում է ֆոսֆեններ։

Մարդկանց հետ իրականացված փորձերը ցույց են տվել, որ երբ տեսողական ծառի կեղևը գրգռվում է կալկարինային ճեղքվածքից վեր, տեսադաշտի ստորին հատվածում արտադրվում են ֆոսֆեններ և հակառակը։

Ֆոսֆենները արտադրվել են ինտենսիվ, փոփոխվող մագնիսական դաշտերի միջոցով, ինչպիսիք են տրանսգանգային մագնիսական խթանումը։ Այս դաշտերը կարող են տեղադրվել գլխի տարբեր մասերում՝ տեսողական համակարգի տարբեր մասերում բջիջները գրգռելու համար։ Դրանք կարող են առաջանալ նաև փոփոխական հոսանքների միջոցով, որոնք ներքաշում են նյարդային ալիքները, ինչպես նաև տրանսգանգային փոփոխական հոսանքի խթանման դեպքում։ Այս դեպքում դրանք հայտնվում են ծայրամասային տեսողական դաշտում։ Այս հայցը վիճարկվել է։ Այլընտրանքային վարկածն այն է, որ հոսանքը, որը տարածվում է ծոծրակային էլեկտրոդից, առաջացնում է ֆոսֆեններ ցանցաթաղանթում։ Մագնիսական դաշտերից ստեղծված ֆոսֆենները հայտնի են որպես մագնիտոֆոսֆեններ։

Տիեզերքում ճառագայթման ենթարկված տիեզերագնացները հայտնել են, որ տեսել են ֆոսֆեններ։ Ռադիոթերապիայի ենթարկվող հիվանդները հայտնել են, որ բուժման ընթացքում տեսել են կապույտ լույսի շողեր։ Պարզվել է, որ հիմքում ընկած երևույթը նման է Չերենկովյան ճառագայթմանը։

Մեխանիզմ 

Տեսողության հետազոտողների մեծ մասը կարծում է, որ ֆոսֆենները առաջանում են տեսողական համակարգի բնականոն գործունեության արդյունքում՝ նրա մասերից մեկի գրգռումից հետո, բացի լույսից։ Հնագույն, կասկածելի տեսությունն այն է, որ լույսն առաջանում է աչքի մեջ։ Այս տեսության տարբերակը վերածնվել է, բացառությամբ, ըստ նրա հեղինակի «ֆոսֆենային լույսերը ենթադրվում է պայմանավորված են տեսողական համակարգի տարբեր մասերում (ցանցաթաղանթից) բջիջների առաջացած կամ ինքնաբուխ աճող բիոֆոտոնի արտանետման ներքին ընկալմամբ (ցանցաթաղանթից դեպի կեղև)»։

Մարդաբանական հետազոտություն 

1988 թվականին Դեյվիդ Լյուիս-Ուիլիամսը և Տ. Ա. Դաուսոնը հոդված են հրապարակել ֆոսֆենների և այլ էնտոպտիկ երևույթների մասին։ Նրանք պնդում էին, որ Վերին պալեոլիթի ոչ պատկերավոր արվեստը պատկերում է ֆոսֆենների և նյարդաբանական «ձևի հաստատունների» տեսիլքներ, որոնք հավանաբար ուժեղացված են հալյուցինոգեն դեղամիջոցներով։

Հետազոտություն 

 Հետազոտությունը ուսումնասիրել է կույրերի տեսողական պրոթեզը, որը ներառում է էլեկտրոդների զանգվածների օգտագործում, որոնք տեղադրվում են գանգում ծոծրակային բլթի վրա՝ ֆոսֆեններ արտադրելու համար։ Այս տեսակի երկարաժամկետ իմպլանտներ են եղել։ Ռիսկերը, ինչպիսիք են վարակները և նոպաները, խոչընդոտ են հանդիսացել դրանց զարգացման համար։
 Հաղորդվում է, որ հնարավոր է օգտագործել ֆոսֆենները որպես ուղեղի և ուղեղի հաղորդակցման համամակարգի մաս։ Համակարգն անվանվել է «Ուղեղի ցանց», որն արտադրում է ֆոսֆեններ՝ օգտագործելով տրանսկրանիալ մագնիսական գրգռում։ Հետազոտության նպատակն է միացնել մտածող ուղեղը ուղեղին, օգտագործելով մի համակարգ, որտեղ ազդանշանները հայտնաբերվում են էլեկտրաուղեղագրության (ԷՈՒԳ) միջոցով և փոխանցվում են տրանսկրանիալ մագնիսական գրգռման միջոցով։ Փորձարկումն իրականացրել են 5 տարբեր խմբերի հետ, որոնցից յուրաքանչյուրում երեք մարդ է եղել։ Բաժանվել էին երկու խմբի, երկուսը գործում էին որպես ուղարկողներ և միացված էին ԷՈՒԳ էլեկտրոդներին, իսկ երրորդ անձը գործում էր որպես ստացող, որը կրում էր տրանսկրանալ մագնիսական խթանման սաղավարտը։ Յուրաքանչյուր մարդ տեղավորվելլ է հեռուստացույցի էկրանի առջև Տետրիս խաղի ոճով։ Ուղարկողները պետք է որոշեին, թե արդյո՞ք անհրաժեշտություն կա պտտել ընկնող բլոկները՝ առանց դրանք պտտելու հնարավորության, միայն ստացողը կարող էր կատարել այս գործողությունը։ Յուրաքանչյուր էկրանի եզրերին կային երկու պատկեր՝ երկու տարբեր հաճախականությամբ երկու թարթող լույսերով (մեկը՝ 15 Հց, մյուսը՝ 17 Հց)։ Ուղարկողը կենտրոնացել է մեկ պատկերի կամ մյուսի վրա՝ ազդանշան տալու, որ բլոկը պետք է պտտվի աջ կամ ձախ։ ԷՈՒԳ-ն արտադրեց եզակի ազդանշան, որը փոխանցվեց ստացողի տրանսկրանալ մագնիսական խթանման սաղավարտին, որը ընկալեց ֆոսֆեններ, որոնք տարբերվում էին 15 Հց և 17 Հց հաճախականությամբ և պտտեց բլոկը համապատասխան ուղղությամբ։ Փորձը հասել է 81% հաջողության։

Տես նաև 

 Էլեկտրաուղեղագրություն
 Մագնիսական դաշտ
 Չերենկովյան ճառագայթում

Ծանոթագրություններ 

Տեսողական համակարգ
Զգայապատրանք
Տեսողություն
Աչք
Աչքի հիվանդություններ
Տեսողական պատրանքներ
Նյարդային համակարգի հիվանդություններ
Ծայրամասային նյարդային համակարգ
Նյարդային համակարգ
Ֆիզիոլոգիա
Ընկալում
Ֆիզիկա
Օպտիկական երևույթներ
Ակնաբուժություն