Wetenschap & Techniek

Kan de mens de allerkleinste hoeveelheid licht waarnemen?

foto: Pexels/unsplashfoto: Pexels/unsplash
  1. Nieuwschevron right
  2. Kan de mens de allerkleinste hoeveelheid licht waarnemen?

[NTR] Mensen kunnen een enkel lichtdeeltje waarnemen, beweert een nieuwe studie. Maar neem je dat lichtdeeltje ook bewust waar? Een Nederlandse expert legt uit dat het antwoord op die vraag nog niet zo simpel is.

‘Het menselijke kijken is heel wonderbaarlijk,’ stelt Maarten Kamermans, neurofysioloog aan het Nederlands Herseninstituut en de Universiteit Van Amsterdam. ‘Het ene moment kan je in de donkerste situaties al een vijf tot zevental lichtdeeltjes waarnemen, terwijl er op een zomerse dag wel 10 tot de 10de lichtdeeltjes op je netvlies vallen (een 1 met tien nullen, red.)’. De manier waarop het oog en de hersenen met deze enorme extreme omstandigheden om kunnen gaan is erg vernuftig. Daarom zou onze kennis hierover ook nieuwe inzichten kunnen opleveren in hoe we bijvoorbeeld onze camera’s, mobieltjes of zelfrijdende auto’s nog beter kunnen afstemmen op de realiteit.’

Het nieuwe Amerikaanse onderzoek uit Nature Communication werd uitgevoerd door de Rockefeller University (New York). De onderzoekers wilde nagaan of de evolutie er uiteindelijk voor zorgde dat de mens ook in staat is om slechts een enkel lichtdeeltje waar te nemen. Algemeen gesteld plaatsten ze hiervoor drie personen afzonderlijk in een donkere ruimte, lieten ze een geluidssignaal horen, en vuurden ze tegelijkertijd (al dan niet) een willekeurige hoeveelheid licht op elk van de proefpersonen af. Telkens moesten de proefpersonen meteen zeggen of ze licht hadden waargenomen of niet.

Na dit experiment meer dan 30.500 keer te hebben uitgevoerd, werden er in totaal 2.400 situaties waargenomen waarbij er slechts één lichtdeeltje werd afgevuurd. De onderzoekers trommelen nu op de borst dat ze wel degelijk konden aantonen dat mensen een enkel lichtdeeltje kunnen waarnemen, maar statistisch gezien deden de respondenten het gemiddeld maar een heel klein beetje beter dan 50-50%. Bijna willekeurig dus.

Herhaling vereist, dat is wetenschap

‘Het resultaat is maar net statistisch significant. Daarmee is niet gezegd dat de studie geen waarde heeft’, stelt Kamermans (die overigens niet bij de studie betrokken was). ‘Het zou heel goed zijn als een ander laboratorium de experimenten zou herhalen om te kijken of zij tot dezelfde conclusie komen. Dan krijgt zo’n bevinding meer waarde. Zo werkt wetenschap.’

Ter verduidelijking: een enkel lichtdeeltje kan wel degelijk op je netvlies vallen, maar of je hersenen deze lichtdeeltjes bewust waarnemen is weer een andere zaak. Kamermans: ‘Zo’n lichtdeeltje moet eerst op een fotoreceptor vallen. Het fotopigment in die receptor genereert dan een signaal dat via de oogzenuw naar de hersenen wordt gestuurd. Tijdens dit hele proces is er soms sprake van ruis. Zo kan het af en toe zelfs zijn dat het fotopigment vanuit het niets een signaal naar de hersenen stuurt, waardoor deze abusievelijk kunnen denken dat ze een beetje licht waarnemen. Dat limiteert de mogelijkheid om betrouwbaar enkele lichtdeeltjes waar te nemen. Maar omdat fotopigment erg stabiel is komt dit niet zo vaak voor en zal het ook geen belemmering van het onderzoek hebben gevormd.’

Licht zien is niet gelijk aan kleur zien

Verder is het ook niet zo dat je met een heel klein beetje licht automatisch kleur kunt waarnemen. Kleurwaarneming gebeurt met de kegelvormige fotoreceptoren, maar deze hebben veel lichtdeeltjes nodig om actief te zijn. Om in het donker toch de weinige sprankeltjes licht te kunnen waarnemen gebruiken we onze staafvormige receptoren. ‘Deze zijn bijvoorbeeld actief bij het sterrenlicht. De kegeltjes beginnen actief te worden bij het licht van de volle maan’, zegt Kamermans.

Maar daarmee zien we zeker nog niet alles. UV-stralen bekijken is de mens bijvoorbeeld niet gegeven, terwijl heel veel andere dieren dit wel kunnen. Kamermans: 'Waarom we dat verleerd zijn is een evolutionair raadsel. Muizen staan er bijvoorbeeld om bekend dat ze de UV-stralen van hun eigen urine en dat van soortgenoten kunnen waarnemen en zo hun territorium afbakenen. Toch weet ik nog niet zo of de oplossing voor dat raadsel hiermee te maken heeft (lacht).’

Dit artikel is verzorgd door de wetenschapsredactie van De Kennis van Nu.

Ster advertentie
Ster advertentie