Trước khi bạn đọc bài viết này, hãy thử nhắm mắt lại và để ý thật kỹ xem: Điều đầu tiên bạn "nhìn thấy" là gì? Chắc chắn không phải chỉ là một màu đen tuyền đúng không? 

Hầu hết mọi người khi nhắm mắt sẽ nhìn thấy những mảng màu và những tia sáng nhấp nháy - một hiện tượng được gọi là phosphene. Nó xảy ra bởi hệ thống thị giác của chúng ta không bị tắt phụt ngay sau khi ánh sáng biến mất.

Màu xám nội tại là thứ mà hệ thống thị giác của bạn, bao gồm mắt và não bộ nhận thức được trong điều kiện thiếu ánh sáng. Nó không phải một màu đen tuyền hoàn toàn, bởi muốn cảm nhận được màu đen tuyền, bạn cần phải có ánh sáng tương phản mạnh.

Chẳng hạn như mực đen viết trên giấy trắng sẽ đen hơn nhiều so với màu xám nội tại mà bạn cảm nhận được khi nhắm mắt. Là vì chính màu trắng của giấy đã cung cấp độ tương phản giúp mắt bạn "hiểu" được màu đen sâu hơn.

Khi bạn nhắm mắt lại, sẽ không có ánh sáng và không có tương phản và màu đen bạn nhìn thấy thực chất chỉ là eigengrau hay màu xám nội tại mà thôi. Nhưng eigengrau không phải là một màu tĩnh. Sắc thái của màu xám này có thể thay đổi trong khi bạn nhắm mắt. Như đã nói sẽ còn có sự xuất hiện của phosphene ở đây.

Phosphene là từ ghép từ các gốc Hy Lạp "phos" nghĩa là ánh sáng và "phainein" nghĩa là hiển thị. Nó có nghĩa là hiện tượng nhìn thấy ánh sáng khi không có ánh sáng thực chiếu vào mắt.

Khi bạn nhắm mắt hoặc ở trong một căn phòng tối hoàn toàn, mắt bạn vẫn có thể bắt được các tín hiệu ánh sáng và tạo ra các mảng họa tiết dường như sáng lên trên nền xám nội tại. Một lúc sau, các mảng sáng này có thể khuyếch tán ra xung quanh và biến mất. Nhưng bạn cũng có thể kích hoạt lại chúng bằng cách lấy tay dụi lên mắt.

Khi nhắm mắt, bạn có thể nhìn thấy một trong 15 mẫu phosphene phổ biến này.

Hiện tượng phosphene xuất hiện là do áp lực của mi mắt nhắm lại tác động lên tròng mắt và các tế bào nhạy sáng phía bên dưới võng mạc của bạn. Điều này kích thích chúng phát tín hiệu truyền đến não, và não sẽ diễn giải các tín hiệu ngẫu nhiên này thành phosphene.

Bởi bộ não không thể phân biệt các kích thích từ tế bào giác mạc là do áp lực hay ánh sáng thực, nó sẽ không biết phosphene thực ra chỉ là một ảo giác.

Ngoài áp lực từ việc nhắm mắt, phosphene cũng có thể xuất hiện trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như khi bạn dụi mắt, bị va đầu hoặc có tác động ngoại lực vào mặt. Một cú hắt hơi, xì mũi cũng có thể khiến bạn "nổ đom đóm mắt" là vậy.

Hiện tượng tụt huyết áp xảy ra khi bạn đang ngồi mà đứng dậy quá nhanh cũng sẽ tạo ra phosphene. Và mặc dù ít phổ biến hơn nhưng vẫn có thể xảy ra, phosphene đôi khi là hậu quả của một căn bệnh về võng mạc và bệnh dây thần kinh, chẳng hạn như đa xơ cứng.

Phosphene cũng có thể có màu, đó là do ánh sáng sinh học thực sự mà mắt bạn phát ra.

Tuy nhiên, không phải bất cứ phosphene nào cũng xảy ra là do ảo giác. Các nhà khoa học cho rằng trong một số trường hợp, các mô trong mắt của bạn cũng có thể phát ra ánh sáng sinh học tạo ra photon đập vào võng mạc để tạo ảnh.

Ánh sáng sinh học hay biophotonic là loại ánh sáng phát ra trên bộ phận cơ thể của một sinh vật sống, ví dụ như đom đóm hoặc các loài cá sống dưới đáy đại dương sâu thẳm. Bây giờ, các nhà nghiên cứu nghi ngờ một vài bộ phận trong mắt người đôi khi cũng tạo ra được các photon sinh học. 

Họ đã có thể mô phỏng lại quá trình đó bằng các thí nghiệm kích thích dùng từ trường và dòng điện để tạo ra hiện tượng phosphene có màu sắc mà không gây áp lực lên mắt. 

"Các nguyên tử và phân tử khác nhau phát ra các photon có bước sóng khác nhau, đó là lý do tại sao chúng ta nhìn thấy các phosphene có màu sắc khác nhau", nhà báo khoa học Hanneke Weitering giải thích trên tờ Science Line.

Và hình dạng thường thấy của phosphene bắt nguồn từ chính sự sắp xếp các tế bào thụ cảm ánh sáng trên võng mạc của chúng ta, Weitering cho biết thêm.

Từ rất lâu trước khi các nhà khoa học xem xét khả năng phát ra ánh sáng sinh học của mắt người, một nghiên cứu vào những năm 1950 đã xác định và đã lập ra được một bảng gồm 15 mẫu phosphene là các biến thể phổ biến của chúng như bạn đã thấy ở trên.

Nói tóm lại, cả màu xám nội tại và phosphene đều là những hiện tượng xảy ra khi hệ thống thị giác của chúng ta hoạt động như một chiếc camera bị che ống kính trong khi còn đang bật chế độ quay phim. Chiếc máy ảnh ấy vẫn hoạt động liên tục để ghi lại và lưu trữ từng phút và từng giờ dữ liệu. Chỉ có điều những dữ liệu đó không có gì thú vị cho lắm.

Tương tự như vậy, võng mạc của chúng ta vẫn hoạt động đầy đủ ngay cả khi chúng ta nhắm mắt. Nó liên tục ghi lại các kích thích và truyền các xung động qua dây thần kinh thị giác đến não, biên dịch chúng thành hình ảnh trực quan.

Phosphene khi đó có thể xảy ra trong cả 2 cơ chế: Một là khi máy ảnh bị rung động và các cảm biến của chúng tự gửi dữ liệu nhiễu về bộ xử lý. Hai là ai đó đã quệt sơn phản quang lên ống kính và phosphene trong trường hợp này là ánh sáng thật chứ không phải chỉ là ảo giác.

Tham khảo Theswaddle, Theconversation