Почему при взгляде на полоски начинает болеть голова?

Известно, что полосы вызывают синхронное возбуждение нейронов в зрительных областях мозга, что приводит к гамма-колебаниям. Это вызывает дискомфорт или головную боль в ответ на просмотр полосок.

Однажды утром вы просыпаетесь и, пытаясь выбрать одежду, чтобы одеться, ваш взгляд падает на любимую полосатую футболку. Вы несколько секунд смотрите на нее, пока выбираете, что надеть, и не успеваете оглянуться, как у вас болят глаза и, возможно, даже возникает ощущение пульсации в висках. Знакома ли вам такая ситуация?

Возможно, это не новость для вас, вы могли ощущать это раньше, глядя на высотные здания с повторяющимися узорами или даже узорами из плитки на некоторых этажах. Вы когда-нибудь задумывались, почему так происходит? Что происходит, когда вы смотрите на полоски или такие узоры, что в итоге вызывает головную боль или дискомфорт в глазах? Давайте узнаем.

Различия между естественными и искусственными зрительными стимулами

Наше окружение состоит из разнообразных визуальных стимулов — как естественных, так и искусственных. Однако изображения или объекты, вызывающие дискомфорт в глазах, почти всегда имеют искусственное или рукотворное происхождение. Почему же естественные сцены и объекты редко вызывают подобный дискомфорт в глазах?

Ответ кроется в визуальных свойствах этих изображений/объектов. Искусственные объекты обладают определенными статистическими свойствами, которые отличают их от естественных сцен и объектов. Естественные стимулы подчиняются определенному правилу, согласно которому энергия контраста и пространственная частота находятся в обратной зависимости. Это означает, что зрительная система привыкла к тому, что ей предъявляются стимулы с обратными комбинациями энергии контраста и пространственной частоты, где одна из них высокая, а другая низкая. Искусственные стимулы, которые нарушают это правило и имеют высокую энергию контраста при средних пространственных частотах, часто вызывают зрительный дискомфорт.

В одном исследовании изучался обмен кислорода в мозге, пока участники рассматривали изображения - как естественные, так и искусственные/городские с различными статистическими свойствами. Чем дальше находился объект по визуальным статистическим свойствам по сравнению с естественными стимулами, тем выше была оценка дискомфорта участниками. Кроме того, метаболическая активность в мозге также коррелировала со степенью дискомфорта. Стимулы, которые вызывали наибольший дискомфорт, вызывали более высокую потребность в метаболической активности в зрительных областях мозга.

Таким образом, стало ясно, что полосы обладают статистическими свойствами, которые не встречаются в природе, а также предъявляют повышенные метаболические требования к нашему мозгу, вызывая дискомфорт при их просмотре.

Почему некоторые городские стимулы вызывают головную боль/мигрень?

Ученые изучили реакцию человеческого мозга на полосы, чтобы понять, что в мозге отвечает за дискомфорт. С помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ) они изучали мозговую активность людей во время просмотра полосатых узоров различной частоты. Интересно, что они обнаружили, что просмотр этих узоров на определенных частотах вызывал гамма-колебания в зрительных областях мозга, что совпадало с тем, что люди сообщали о дискомфорте и иллюзиях. Ученые сообщили, что возникновение этих осцилляций может быть ответственно за ощущение дискомфорта, головокружение или даже головную боль/мигрень в ответ на полоски.

Это подозрение подтвердилось в недавнем исследовании, где изучались визуальные образы и вероятность их возникновения у пациентов с фоточувствительной эпилепсией. В ходе исследования было установлено, что определенные изображения с большей вероятностью вызывают гамма-осцилляции в определенных популяциях нейронов в зрительной области мозга. Эти же изображения также показали более высокий риск возникновения припадков у пациентов с фоточувствительной эпилепсией.

Это доказало, что гамма-колебания ответственны за возникновение припадков у пациентов с эпилепсией. Эти гамма-колебания, возникающие в мозгу нормальных людей, рассматривающих полоски, могут вызывать головные боли/мигрень.

Определенные городские стимулы, содержащие полосы, вызывают головную боль или дискомфорт у наблюдателя. Эти стимулы обладают статистическими свойствами, которые отличаются от других естественных стимулов. Эти свойства часто предъявляют повышенные метаболические требования к мозгу.

Известно, что эти узоры вызывают синхронное возбуждение нейронов в зрительных областях мозга, что приводит к возникновению гамма-колебаний. Эти колебания вызывают припадки у больных эпилепсией и, как известно, являются причиной дискомфорта или головной боли, возникающих в ответ на их просмотр. Таким образом, дискомфорт в глазах от просмотра полос является результатом того, что мозг сталкивается с проблемой обработки стимулов, которые не встречаются в нашем мире естественным образом. Во многих отношениях это похоже на то, как ваш компьютер зависает в ответ на запуск программного обеспечения, для которого он не предназначен.