گروهی از دانشمندان علوم اعصاب کشف کردند که اندازه قشر بینایی اولیه ما و مقدار بافت مغزی که برای پردازش اطلاعات بصری در مکان‌های خاصی از فضای بینایی اختصاص داده‌ایم، می‌تواند پیش‌بینی کند که چقدر خوب می‌توانیم ببینیم. مطالعه آن، که در مجله ظاهر می شود ارتباطات طبیعت، ارتباط جدیدی بین ساختار مغز و رفتار نشان می دهد.
ما دریافته‌ایم که می‌توانیم بر اساس ساختار منحصربه‌فرد قشر بینایی اولیه‌شان پیش‌بینی کنیم که چقدر خوب می‌تواند ببیند. با نشان دادن اینکه تغییرات فردی در ساختار مغز بینایی انسان با تغییرات در عملکرد بصری مرتبط است، می‌توانیم بهتر درک کنیم که چه چیزی زمینه‌ساز تفاوت‌ها در نحوه درک و تعامل افراد با محیط بصری است.
مارک هیملبرگ، نویسنده اصلی، محقق فوق دکتری، مرکز علوم عصبی و گروه روانشناسی دانشگاه نیویورک
همانند اثر انگشت، برجستگی ها و شیارهای روی سطح مغز هر فرد منحصر به فرد است. با این حال، اهمیت این تفاوت ها به طور کامل درک نشده است، به خصوص زمانی که صحبت از تأثیر آنها بر رفتار، مانند تمایزات در توانایی ما برای دیدن می شود.
در ارتباطات طبیعت هیملبرگ و همکارانش، جاناتان ویناور و ماریسا کاراسکو، استادان مرکز علوم عصبی دانشگاه نیویورک و دپارتمان روانشناسی، به دنبال این بودند که ارتباط این ویژگی‌های مغزی را با نحوه‌ی دید ما روشن کنند.
قشر بینایی اولیه (V1) در نقشه ای از تصویری که از چشم پخش می شود مرتب شده است. اما مانند بسیاری از انواع نقشه ها، تحریف شده است و برخی از قسمت های تصویر در مقایسه با سایرین بزرگ شده اند.
ویناور توضیح می دهد: «نقشه مترو شهر نیویورک را در نظر بگیرید که استاتن آیلند را کوچکتر از منهتن نشان می دهد. “نقشه درجاتی از دقت را حفظ می‌کند، اما مناطقی را که احتمالاً مورد توجه گسترده‌تر هستند، بزرگ می‌کند. به طور مشابه، V1 مرکز تصویری را که می‌بینیم بزرگ می‌کند، یعنی جایی که چشم‌های ما ثابت می‌شوند، نسبت به پیرامون.”
این به این دلیل است که V1 بافت بیشتری دارد که به مرکز میدان دید ما اختصاص داده شده است. به همین ترتیب، V1 همچنین مکان‌هایی را در سمت چپ و راست جایی که چشم‌های ما در حال تثبیت هستند نسبت به مکان‌های بالا یا پایین بزرگ می‌کند، دوباره به دلیل تفاوت در آرایش بافت قشر مغز.
دانشمندان با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی کاربردی (fMRI)، اندازه قشر بینایی اولیه (یا “V1”) بیش از دوجین انسان را ترسیم کردند. محققان همچنین مقدار بافت V1 را که این افراد برای پردازش اطلاعات بصری از مکان‌های مختلف در میدان دید خود اختصاص داده‌اند، اندازه‌گیری کردند؛ مکان‌هایی در سمت چپ، راست، بالا و پایین تثبیت.
این شرکت‌کنندگان همچنین وظیفه‌ای را انجام دادند که برای ارزیابی کیفیت دیدشان در همان مکان‌هایی در میدان دیدشان که اندازه‌گیری‌های V1 طراحی شده بود، انجام دادند. شرکت‌کنندگان بین جهت‌گیری الگوهای نشان‌داده‌شده روی صفحه کامپیوتر، که برای سنجش «حساسیت کنتراست» یا توانایی ایجاد تمایز بین تصاویر استفاده می‌شد، تمایز قائل شدند.
نتایج آنها نشان داد که تفاوت در سطح V1 می تواند اندازه گیری حساسیت کنتراست افراد را پیش بینی کند. اولاً، افرادی که V1 بزرگ داشتند نسبت به افرادی که V1 کوچک داشتند (بزرگترین سطح 1776 میلی متر مربع) حساسیت کنتراست کلی بهتری داشتند. [mm2] و کوچکترین 832 میلی متر مربع). دوم، افرادی که V1 آنها اطلاعات بصری پردازش بافت قشری بیشتری از یک ناحیه خاص در میدان دید خود داشتند، نسبت به افرادی که بافت قشر کمتری اختصاص داده شده به همان منطقه داشتند، حساسیت کنتراست بالاتری در آن ناحیه داشتند. سوم، در بین شرکت‌کنندگان، حساسیت کنتراست بالاتر در یک مکان خاص (مثلاً در سمت چپ) نسبت به مکان دیگری که فاصله‌ای برابر با تثبیت دارد (مثلاً در بالا) به ترتیب مربوط به مناطقی بود که بافت قشری بیشتر یا کمتری دارند.
کاراسکو نتیجه‌گیری می‌کند: «در مجموع، هرچه سطح محلی V1 برای کدگذاری یک مکان خاص بیشتر باشد، دید بهتری در آن مکان خواهد داشت. یافته‌های ما نشان می‌دهد که تفاوت‌ها در ادراک بصری به طور جدایی‌ناپذیری با تفاوت‌ها در ساختار قشر بینایی اولیه در مغز مرتبط است.