Анатомо-Лексикон

Як працює бачення?

Синоніми у ширшому розумінні

Медичні: зорове сприйняття, візуалізація

Дивись, дивись

Англійська: дивитись, дивитись, дивитись

вступ

Бачення - це дуже складний процес, який ще не до кінця з’ясований у деталях. Світло передається у мозок як інформація в електричній формі та обробляється відповідно.

Для розуміння зору слід знати кілька термінів, які коротко пояснюються нижче:

Що таке світло
Що таке нейрон?
Що таке візуальний шлях?
Що таке оптичні центри зору?

Фігура очного яблука

Зоровий нерв (зоровий нерв)
Рогівка
об'єктив
передня камера
Циліарний м’яз
Склоподібне тіло
Сітківка ока

Що таке зір

Бачити очима - це зорове сприйняття світла і передача до зорових центрів мозку (ЦНС).
Далі слід оцінка зорових вражень та можлива подальша реакція на них.

Світло викликає хімічну реакцію ока на сітківці ока, яка створює специфічний електричний імпульс, який передається через нервові шляхи до вищих, так званих оптичних мозкових центрів. По дорозі туди, а саме вже на сітківці, електричний подразник обробляється і готується для вищих центрів таким чином, що вони можуть обробляти інформацію, надану відповідно.

Окрім того, вам доводиться включати психологічні наслідки, які виникають в результаті того, що ви бачите. Після того, як інформація в зоровій корі мозку стає свідомою, відбувається аналіз та інтерпретація. Для представлення візуального враження створюється вигадана модель, за допомогою якої концентрація спрямовується на конкретні деталі побаченого. Інтерпретація сильно залежить від індивідуального розвитку глядача. Переживання та спогади мимоволі впливають на цей процес, завдяки чому кожна людина створює свій «власний образ» із зорового сприйняття.

Що таке світло

Світло, яке ми сприймаємо, - це електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі в діапазоні 380 - 780 нанометрів (нм). Різні довжини хвиль світла в цьому спектрі визначають колір. Наприклад, червоний колір знаходиться в діапазоні довжин хвиль 650 - 750 нм, зелений - в діапазоні 490 - 575 нм, а синій - 420 - 490 нм.

Придивившись уважніше, світло також може розбиватися на крихітні частинки, так звані фотони. Це найменші одиниці світла, які можуть створити стимул для ока. Щоб подразник був помітним, неймовірна кількість цих фотонів повинна викликати подразник в оці.

Що таке нейрон?

A Нейрон загалом позначає a Нервова клітина.
Нервові клітини можуть приймати дуже різні функції. Однак, головним чином, вони сприйнятливі до інформації у вигляді електричних імпульсів, які можуть змінюватися залежно від типу нервової клітини та через клітинні процеси (Аксони, Синапси) потім передають його одній або, набагато частіше, кільком іншим нервовим клітинам.

Ілюстрація нервових закінчень (синапс)

Нервові закінчення (дентрит)
Речовини, наприклад дофамін
інше нервове закінчення (аксон)

Що таке візуальний шлях

Як Візуальний шлях зв'язок око і мозку позначається численними нервовими відростками. Починаючи з ока, він починається з сітківки ока і сидить у Зоровий нерв в мозок. в Corpus geniculatum laterale, біля таламуса (обох важливих структур мозку) відбувається перехід на зорове випромінювання. Потім це випромінює в задні частки (потиличні частки) мозку, де розташовані зорові центри.

Що таке оптичні центри зору?

Оптичні центри зору - це ділянки мозку, які переважно обробляють інформацію, що надходить від ока, і ініціюють відповідні реакції.

Сюди в основному входить Зорова корарозташована в задній частині мозку. Його можна розділити на первинну і вторинну зорову кору. Тут побачене спочатку свідомо сприймається, потім інтерпретується та класифікується.

У стовбурі мозку є також менші зорові центри, які відповідають за рухи очей і очні рефлекси. Вони не тільки важливі для здорового зору, вони також відіграють важливу роль під час обстежень, наприклад, для визначення того, яка частина мозку або зоровий шлях пошкоджені.

Зорове сприйняття в сітківці

Щоб ми могли бачити, світло повинно досягати сітківки в задній частині ока. Спочатку він потрапляє через рогівку, зіницю та кришталик, потім перетинає склоподібне тіло за кришталиком і спочатку повинен проникнути через всю сітківку, перш ніж потрапити до місць, де це може спричинити ефект вперше.

Рогівка та кришталик є частиною (оптичного) заломлювального апарату, який забезпечує правильне заломлення світла та точне відтворення всього зображення на сітківці. Інакше предмети не сприймалися б чітко. Це стосується, наприклад, короткозорості або далекозорості.
Зіниця є важливим захисним пристроєм, який регулює падіння світла, розширюючи або стискаючи. Є також препарати, які замінюють цю захисну функцію. Це необхідно після операцій, наприклад, коли зіницю потрібно деякий час знерухомлити, щоб процес загоєння можна було покращити.

Після проникнення світла в сітківку він потрапляє в клітини, звані паличками та колбочками. Ці клітини чутливі до світла.
Вони мають рецептори («світлові сенсори»), які зв’язані з білком, точніше з білком G, так званим трансдуцином. Цей особливий G-білок зв’язаний з іншою молекулою, яка називається родопсином.
Він складається з частини вітаміну А та білка, так званого опсину. Легка частинка, яка потрапляє на такий родопсин, змінює свою хімічну структуру, випрямляючи раніше перекручений ланцюг атомів вуглецю.
Ця проста зміна хімічної структури родопсину тепер дає можливість взаємодіяти з трансдуцином. Це також змінює структуру рецептора таким чином, що активується ферментний каскад і відбувається посилення сигналу.
В оці це призводить до збільшення негативного електричного заряду на клітинній мембрані (гіперполяризація), який передається як електричний сигнал (передача зору).

Клітини язичка розташовані в точці найгострішого зору, яку також називають жовтою точкою (жовта пляма) або в спеціалізованих колах, що називається fovea centralis.
Існує 3 типи конусів, які відрізняються тим, що реагують на світло дуже специфічного діапазону довжин хвиль. Розрізняють синій, зелений і червоний рецептори.
Це охоплює кольоровий діапазон, який ми бачимо. Інші кольори в основному є результатом одночасної, але різної сили активації цих трьох типів клітин. Генетичні відхилення в плані цих рецепторів можуть призвести до різних дальтонізмів.

Стрижневі клітини зустрічається переважно в прикордонній зоні (периферії) навколо fovea centralis. Стрижні не мають рецепторів для різних колірних діапазонів. Але вони набагато чутливіші до світла, ніж колбочки. Їх завдання - посилити контраст і бачити в темряві (нічне бачення) або при слабкому освітленні (сутінкове бачення).

Нічне бачення

Ви можете перевірити це самостійно, намагаючись закріпити маленьку і просто впізнавану зірку вночі, коли небо чисте. Ви побачите, що зірку легше побачити, якщо легковажно поглянути на неї

Передача подразників в сітківці

В Сітківка ока За передачу світлового подразника в основному відповідають 4 різні типи клітин.
Сигнал передається не тільки вертикально (від зовнішніх шарів сітківки до внутрішніх шарів сітківки), але й горизонтально. Горизонтальні та амакринні клітини відповідають за горизонтальну передачу, а біполярні клітини - за вертикальну. Клітини впливають одна на одну і тим самим змінюють вихідний сигнал, ініційований конусами і паличками.

Гангліозні клітини розташовані у внутрішньому шарі нервових клітин сітківки. Потім клітинні відростки гангліїв тягнуться до сліпої плями, де і стають Зоровий нерв (зоровий нерв) зосередитись і залишити око, щоб увійти в мозок.
Біля сліпа пляма (по одному на кожне око), тобто на початку зорового нерва, зрозуміло, немає колбочок і паличок, а також немає зорового сприйняття. До речі, ви можете легко знайти власні сліпі плями:

Сліпа точка

Покрийте одне око рукою (оскільки друге око в іншому випадку компенсує сліпу пляму іншого ока), зафіксуйте оком, яке не покрите предмет (наприклад, годинник на стіні), а тепер повільно рухайте вільно витягнуту руку горизонтально вправо та вліво на одному рівні очей, піднявши великий палець. Якщо ви зробили все правильно і справді зафіксували предмет оком, вам слід знайти точку (трохи збоку ока), де піднятий великий палець, здається, зникає. Це сліпа пляма.

Додаткова інформація про це:

Сліпа пляма
Перевірте свою сліпу пляму

Між іншим: Не тільки світло може генерувати сигнали в язичку і стрижнях. Удар в око або сильне тертя викликає відповідний електричний імпульс, схожий на світло. Той, хто коли-небудь протер очі, напевно помітив яскраві візерунки, які тоді здається, що вони бачать.

Зоровий шлях і передача в мозок

Після того, як нервові відростки ганглієвих клітин об’єдналися, утворюючи зоровий нерв (Nervus opticus), вони з’єднуються через отвір у задній стінці очної ямки (Canalis opticus).
За ним два зорових нерви стикаються в зоровому хіазмі. Одна частина нерва перетинається (волокна медіальної половини сітківки) на іншу сторону, інша частина не змінює сторони (волокна бічної половини сітківки). Це гарантує, що зорові враження цілої половини обличчя переходять на іншу сторону мозку.
До того, як волокна в корпусі жіночого тіла, що входять до складу таламуса, перемикаються на іншу нервову клітину, деякі волокна зорового нерва розгалужуються на глибші рефлекторні центри в стовбурі мозку.
Тому огляд функції очного рефлексу може бути дуже корисним, якщо ви хочете знайти пошкоджену ділянку на шляху від ока до мозку.
Потім за тілом geniculatum laterale воно продовжується по нервових канатиках у первинну зорову кору, яку в сукупності називають зоровим випромінюванням.
Тут візуальні імпульси свідомо сприймаються вперше. Однак досі немає тлумачення чи доручення. Первинна зорова кора розташована ретинотопно. Тобто, дуже специфічна область зорової кори відповідає цілком конкретному розташуванню на сітківці.
Місце найгострішого зору (fovea centralis) представлено приблизно на 4/5 первинної зорової кори. Волокна з первинної зорової кори в основному втягуються у вторинну зорову кору, яка розміщена, як підкова, навколо первинної зорової кори. Тут, нарешті, відбувається інтерпретація сприйнятого. Отриману інформацію порівнюють з інформацією з інших областей мозку. Нервові волокна проходять від вторинної зорової кори практично до всіх областей мозку. І так поступово створюється загальне враження від побаченого, в яке включається багато додаткової інформації, наприклад, відстань, рух і, перш за все, призначення того, який тип об’єкта це.

Навколо вторинної зорової кори є додаткові поля зорової кори, які вже не впорядковані ретинотопно і виконують дуже специфічні функції. Наприклад, є області, які поєднують те, що візуально сприймається з мовою, готують і обчислюють відповідні реакції тіла (наприклад, «лови м’яч!») Або зберігають те, що сприймається як пам’ять.
Ви можете знайти більше інформації на цю тему в розділі: Візуальний шлях

Спосіб перегляду зорового сприйняття

В основному, процес «бачення» можна розглядати та описувати з різних точок зору. Описана вище точка зору сталася з нейробіологічної точки зору.

Ще одна цікава точка зору - це психологічна точка зору. Це ділить зоровий процес на 4 рівні.

перший етап (Фізико-хімічний рівень) та другий крок (Фізичний рівень) описують більш-менш подібне зорове сприйняття в нейробіологічному контексті.
Фізико-хімічний рівень більше стосується окремих процесів і реакцій, що відбуваються в клітині, і фізичний рівень узагальнює ці події в цілому та враховує перебіг, взаємодію та результат усіх окремих процесів.

Третій (психічний рівень) намагається описати перцептивну подію. Це не так просто, оскільки неможливо зрозуміти те, що переживається візуально, ні енергетично, ні просторово.
Іншими словами, мозок "винаходить" нову ідею. Ідея, заснована на тому, що сприймається візуально, що існує лише у свідомості людини, яка візуально пережила. На сьогоднішній день не вдалося пояснити такий перцептивний досвід із суто фізичними процесами, такими як електричні мозкові хвилі.
Однак з нейробіологічної точки зору можна припустити, що значна частина перцептивного досвіду відбувається в первинній зоровій корі. На четвертий етап тоді відбувається когнітивна обробка сприйняття. Найпростіша форма цього - знання. Це важлива відмінність від сприйняття, оскільки саме тут відбувається початкове завдання.

На прикладі обробка сприйнятого буде уточнена на цьому рівні:
Припустимо, що людина розглядає картину. Тепер, коли образ став свідомим, починається когнітивна обробка. Когнітивну обробку можна розділити на три етапи роботи. По-перше, існує глобальна оцінка.
Зображення аналізується та об’єкти класифікуються (наприклад, 2 людини на передньому плані, поле на задньому плані).
Це спочатку створює загальне враження. Водночас це також процес навчання. Оскільки завдяки візуальному досвіду накопичується досвід, а побаченому присвоюються пріоритети, які базуються на відповідних критеріях (наприклад, важливість, актуальність для вирішення проблем тощо).
У випадку нового, подібного візуального сприйняття, цю інформацію можна потім використовувати, і обробка може відбуватися набагато швидше. Потім переходить до детальної оцінки. Після оновленого і пильного огляду та сканування об’єктів на зображенні людина переходить до аналізу виділених об’єктів (наприклад, розпізнавання людини (пари), дії (тримання один одного)).
Останній крок - детальна оцінка. Розробляється так звана ментальна модель, подібна до ідеї, але в яку зараз надходить також інформація з інших областей мозку, наприклад, спогади людей, розпізнаних на зображенні.
Оскільки, крім системи зорового сприйняття, багато інших систем здійснюють свій вплив на таку психічну модель, оцінка повинна розглядатися як дуже індивідуальна.
Кожна людина оцінить зображення по-різному на основі досвіду та навчальних процесів і відповідно зосередиться на певних деталях та придушить інші.
Цікавим аспектом у цьому контексті є сучасне мистецтво:
Уявіть просту білу картинку, на якій лише червона крапля фарби. Можна припустити, що сплеск кольору буде єдиною деталлю, яка приверне увагу всіх глядачів, незалежно від досвіду чи процесів навчання.
З іншого боку, тлумачення залишається вільним. І коли йдеться про питання, чи це справа вищого мистецтва, звичайно немає загальної відповіді, яка стосувалася б усіх глядачів.

Відмінності до тваринного світу

Описаний вище спосіб бачення стосується зорового сприйняття людей.
Нейробіологічно ця форма майже не відрізняється від сприйняття у хребетних та молюсків.
Комахи та краби, навпаки, мають так звані складні очі. Вони складаються приблизно з 5000 окремих очей (оматид), кожен зі своїми чутливими клітинами.
Це означає, що кут огляду набагато більший, але з іншого боку, роздільна здатність зображення набагато нижча, ніж у людського ока.
Тому літаючим комахам також доводиться підлітати набагато ближче до предметів, які вони бачать (наприклад, торт на столі), щоб їх розпізнати та класифікувати.
Сприйняття кольорів також різне. Бджоли можуть сприймати ультрафіолетове світло, але не червоне світло. Гримучі змії та гадючі гадюки мають око із променями тепла (орган ями), за допомогою якого вони бачать інфрачервоне світло (випромінювання тепла), як тепло тіла. Ймовірно, це стосується і нічних метеликів.