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Percepire la polarizzazione della luce: le spazzole di Haidinger
di Jacopo Mottes, Dominga Ortolan e Gianluca Ruffato - R.I.O. 43/1
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Pubblicato il 06/05/2022
DOI: non assegnato a questo articolo
I fenomeni entoptici sono percezioni visive che hanno origine direttamente all’interno del globo oculare e sono derivanti dall’interazione della luce con la specifica struttura anatomica dell’occhio. Sebbene siano solitamente troppo deboli per consentire ulteriori abilità visive, la loro percezione può tuttavia fornire informazioni indirette sulle condizioni fisiologiche del sistema visivo stesso. Tra i più noti, il fenomeno delle spazzole di Haidinger (Haidinger’s brushes) si manifesta nella percezione di un tenue papillon giallo centrato sul punto di fissazione in presenza di luce bianca polarizzata. L’effetto è dovuto alla particolare distribuzione spaziale delle molecole di carotenoidi nello strato plessiforme esterno della retina, disposte in modo tale da originare una sorta di polarizzatore radia- le nella regione foveale.
In questo studio, è stato progettato e realizzato uno strumento ottico compatto e versatile per l’analisi psicofisica della soglia percettiva di tale effetto. I test eseguiti su un gruppo di 113 individui sani, in condizioni di massimo contrasto, rivelano la capacità di percepire un grado di polarizzazione medio intorno al 16%. Il prototipo sviluppato delinea una nuova piattaforma ottica per addestrare
gli utenti alla percezione del fenomeno e poter dedurre informazioni su densità e condizioni dei pigmenti consentendo la diagnosi precoce di malattie maculari.
Perceiving the Polarization of Light: Haidinger Brushes
Entoptic phenomena are visual perceptions that originate directly within the eyeball and result from the interaction of light with the specific anatomical structure of the eye. Although they are usually too weak to allow further visual abilities, their perception can nevertheless provide indirect information about the physiological conditions of the visual system itself. Among the best-known, the Haidinger brush phenomenon manifests itself as the perception of a faint yellow bowtie centered on the fixation point in the presence of polarized white light. This effect is due to the particular spatial distribution of carotenoid molecules in the outer plexiform layer of the retina, arranged in such a way as to create a sort of radial polarizer in the foveal region.
In this study, a compact and versatile optical instrument was designed and built for the psychophysical analysis of the perceptual threshold of this effect. Tests performed on a group of 113 healthy individuals, under conditions of maximum contrast, revealed the ability to perceive an average degree of polarization around 16%. The developed prototype outlines a new optical platform to train
users to perceive the phenomenon and deduce information about pigment density and condition, enabling the early diagnosis of macular diseases.