Анатомо-Лексикон

Як працює бачення?

Синоніми в більш широкому значенні

Медичні: зорове сприйняття, візуалізація

Дивись, дивись

Англійська: бачити, дивитись, дивитись

вступ

Бачення - це дуже складний процес, який ще не був уточнений у всіх деталях. Світло передається мозку як інформація в електричній формі і обробляється відповідно.

Щоб зрозуміти бачення, слід знати кілька термінів, які коротко пояснюються нижче:

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

Фігурне очне яблуко

Оптичний нерв (зоровий нерв)
Рогівка
лінза
передня камера
Циліарний м’яз
Склоподібний
Сітківка

Що таке зір

Бачити очима - це зорове сприйняття світла та передача його у зорові центри мозку (ЦНС).
Далі йде оцінка візуальних вражень та можлива подальша реакція на неї.

Світло викликає хімічну реакцію в оці на сітківці, яка створює специфічний електричний імпульс, який передається по нервових трактах до вищих, так званих оптичних центрів мозку. По дорозі туди, а саме вже в сітківку, електричний стимул обробляється та готується до вищих центрів таким чином, щоб вони могли обробляти інформацію, подану відповідно.

Крім того, треба включати психологічні наслідки, які є наслідком побаченого. Після того, як інформація у зоровій корі мозку стала усвідомленою, відбувається аналіз та інтерпретація. Створена фіктивна модель для представлення візуального враження, за допомогою якої концентрація спрямована на конкретні деталі побаченого. Інтерпретація сильно залежить від індивідуального розвитку глядача. Досвід і спогади мимоволі впливають на цей процес, так що кожна людина створює свій "власний образ" з візуального сприйняття.

Що таке світло

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

Придивившись ближче, світло також можна розділити на крихітні частинки, так звані фотони. Це найменші одиниці світла, які можуть створити стимул для ока. Для того, щоб стимул був помітний, неймовірна кількість цих фотонів, звичайно, повинна викликати подразник в оці.

Що таке нейрон?

А Нейрон загалом позначає a Нервова клітина.
Нервові клітини можуть брати на себе дуже різні функції. В основному, однак вони сприйнятливі до інформації у вигляді електричних імпульсів, які можуть змінюватися залежно від типу нервової клітини та за допомогою клітинних процесів (Аксони, Синапси) потім передають його одній або, набагато частіше, декільком іншим нервовим клітинам.

Ілюстрація нервових закінчень (синапс)

Нервові закінчення (дентрит)
Вести-речовини, наприклад Дофамін
інше нервове закінчення (аксон)

Що таке зоровий шлях

Як Візуальний шлях з'єднання око і мозок позначається численними нервовими процесами. Починаючи біля очей, він починається із сітківки і сидить у Зоровий нерв в мозок. в Corpus geniculatum laterale, біля таламуса (обох важливих структур мозку), тоді відбувається перехід на зорове випромінювання. Потім він випромінюється в задню частку (потиличну частку) мозку, де розташовані зорові центри.

Що таке оптичні центри зору?

Оптичні центри зору - це ділянки в мозку, які в основному обробляють інформацію, що надходить з ока, і ініціюють відповідні реакції.

В основному це включає Зорова кораякий знаходиться в задній частині мозку. Його можна розділити на первинну та вторинну зорову кору. Тут побачене спочатку усвідомлено сприймається, потім інтерпретується та класифікується.

Також у стовбурі мозку є менші зорові центри, які відповідають за рухи очей та очні рефлекси. Вони не тільки важливі для здорового зорового процесу, вони також відіграють важливу роль при обстеженнях, наприклад, для визначення того, яка частина мозку або зоровий шлях пошкоджені.

Зорове сприйняття в сітківці

Для того, щоб ми бачили, світло повинен доходити до сітківки в задній частині ока. Спочатку він потрапляє через рогівку, зіницю та кришталик, потім перетинає склоподібний гумор за кришталиком і спочатку повинен проникнути через всю сітківку, перш ніж потрапити в місця, де вперше може викликати ефект.

Рогівка та кришталик є частиною (оптичного) заломлюючого апарату, що забезпечує правильне заломлення світла та відтворення всього зображення саме на сітківці. Інакше об’єкти не сприймалися б чітко. Це стосується, наприклад, короткозорості або далекозорості.
Вихованка - важливий захисний пристрій, який регулює падіння світла шляхом розширення або стискання. Існують також препарати, які перекривають цю захисну функцію. Це необхідно після операцій, наприклад, коли вихованця потрібно знерухомити деякий час, щоб поліпшити процес загоєння.

Як тільки світло проник у сітківку, він потрапляє в клітини, що називаються стрижнями і шишками. Ці клітини чутливі до світла.
Вони мають рецептори ("датчики світла"), які зв'язуються з білком, точніше з білком G, так званим трансдуцином. Цей особливий G-білок пов'язаний з іншою молекулою, званою родопсином.
Він складається з частини вітаміну А і білкової частини, так званого опсину. Легка частинка, яка потрапила в такий родопсин, змінює його хімічну структуру, випрямляючи попередньо зведений ланцюг атомів вуглецю.
Ця проста зміна хімічної структури родопсину тепер дає можливість взаємодіяти з трансдуцином. Це також змінює структуру рецептора таким чином, що активується каскад ферментів і відбувається посилення сигналу.
В оці це призводить до посилення негативного електричного заряду на клітинній мембрані (гіперполяризація), який передається як електричний сигнал (передача зору).

The Увулярні клітини розташовуються в точці гострого зору, також званої жовтою точкою (macula lutea) або в спеціалізованих колах, що називається fovea centralis.
Існує 3 типи конусів, які відрізняються тим, що вони реагують на світло дуже специфічного діапазону довжин хвиль. Є сині, зелені та червоні рецептори.
Це охоплює кольоровий діапазон, який нам видно. Інші кольори в основному є результатом одночасної, але інакше сильної активації цих трьох типів клітин. Генетичні відхилення в схемі цих рецепторів можуть призвести до різних кольорових сліпот.

The Стрижні клітини зустрічається переважно в прикордонній зоні (периферії) навколо fovea centralis. У стрижнів немає рецепторів для різних кольорових діапазонів. Але вони набагато чутливіші до світла, ніж шишки. Їх завдання - посилити контраст і бачити в темряві (нічне бачення) або при слабкому освітленні (сутінкове бачення).

Нічне бачення

Ви можете перевірити це самостійно, намагаючись зафіксувати невелику і просто впізнавану зірку вночі з ясним небом. Ви побачите, що зірку легше помітити, якщо злегка її оглянути

Передача стимулу в сітківку

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

Клітини ганглія розташовані у найпотаємнішому шарі нервових клітин сітківки. Потім клітинні відростки ганглій тягнуться до сліпого місця, де вони стають Оптичний нерв (зоровий нерв) зосередьтеся і залиште око, щоб увійти в мозок.
Біля сліпа пляма (по одному на кожне око), тобто на початку зорового нерва, зрозуміло, немає шишок і стрижнів, а також немає зорового сприйняття. До речі, ви можете легко знайти власні сліпі плями:

Сліпа точка

Потримайте одне око рукою (оскільки друге око інакше компенсує сліпе місце іншого ока), зафіксуйте око, яке не прикрите предмета (наприклад, годинник на стіні) і тепер повільно рухайте розтягнуту руку по горизонталі вправо і вліво на одному рівні очей з піднятим великим пальцем. Якщо ви все зробили правильно і дійсно зафіксували предмет оком, то вам слід знайти крапку (трохи збоку від ока), де здається, що піднятий великий палець зникає. Це сліпа пляма.

До речі: Генерувати сигнали в вудулі і стрижнях може не тільки світло. Удар в око або сильне розтирання запускає відповідний електричний імпульс, подібний до світла. Кожен, хто коли-небудь потирав очі, неодмінно помітив яскраві візерунки, які ви потім вважаєте, що бачите.

Зоровий шлях і передача в мозок

Після того, як нервові процеси гангліонових клітин зв’язані, утворюючи зоровий нерв (Nervus opticus), вони прориваються разом через отвір у задній стінці очної розетки (Canalis opticus).
За цим два оптичні нерви зустрічаються в зоровому хіазмі. Одна частина нерва перетинається (волокна медіальної половини сітківки) в іншу сторону, інша частина не змінює сторони (волокна бічної половини сітківки). Це забезпечує перегляд візуальних вражень від усієї половини обличчя на іншу сторону мозку.
Перед тим, як волокна в laterale corpus geniculatum, що входять до складу таламуса, переходять до іншої нервової клітини, деякі волокна зорового нерва відгалужуються до глибших рефлекторних центрів у стовбурі мозку.
Тому обстеження очної рефлекторної функції може бути дуже корисним, якщо ви хочете розташувати пошкоджену ділянку на шляху від ока до мозку.
За латеральним тілом corpus geniculatum вона продовжується через нервові канати в первинну зорову кору, яку в сукупності називають зоровим випромінюванням.
Там зорові імпульси усвідомлено сприймаються вперше. Однак жодного тлумачення чи призначення ще не було зроблено. Первинна зорова кора розташована ретинотопічно. Це означає, що дуже специфічна зона зорової кори відповідає дуже специфічному розташуванню на сітківці.
Розташування гострого зору (fovea centralis) представлено приблизно на 4/5 первинної зорової кори. Волокна з первинної зорової кори в основному тягнуться до вторинної зорової кори, яка викладається як підкова навколо первинної зорової кори. Тут відбувається нарешті тлумачення того, що сприймається. 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 про побачене, в якому закладено багато додаткової інформації, наприклад, відстань, рух і, перш за все, присвоєння того, що це за тип об’єкта.

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

Спосіб перегляду зорового сприйняття

В основному процес "бачення" можна розглядати і описувати з різних точок зору. Описана вище точка зору сталася з нейробіологічної точки зору.

Ще один цікавий кут - психологічна точка зору. Це розділяє зоровий процес на 4 рівні.

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

Третій (психічний рівень) намагається описати перцептивну подію. Це не так просто, оскільки ви не можете зрозуміти те, що ви зорово пережили, ні енергетично, ні просторово.
Іншими словами, мозок «вигадує» нову ідею. Ідея, заснована на тому, що візуально сприймається, що існує лише у свідомості людини, яка візуально пережила. На сьогоднішній день не вдалося пояснити такі перцептивні переживання з чисто 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 різниця у сприйнятті, адже саме тут відбувається початкове призначення.

На прикладі опрацювання того, що сприймається, має бути з'ясовано на цьому рівні:
Припустимо, що людина дивиться картину. Тепер, коли образ став усвідомленим, починається пізнавальна обробка. Пізнавальну обробку можна розділити на три етапи роботи. По-перше, є глобальна оцінка.
Зображення аналізується і об'єкти класифікуються (наприклад, 2 людини на передньому плані, поле на задньому плані).
Це спочатку створює загальне враження. У той же час це також процес навчання. Тому що завдяки візуальному досвіду набувається досвід, а побачене - призначаються пріоритети, які базуються на відповідних критеріях (наприклад, важливість, актуальність для вирішення проблеми тощо).
У випадку нового, подібного зорового сприйняття, до цієї інформації можна отримати доступ, а обробка може пройти набагато швидше. Потім переходить до детальної оцінки. Після поновленого та більш ретельного огляду та сканування об’єктів на малюнку людина переходить до аналізу помітних предметів (наприклад, розпізнавання осіб (пари), дії (тримаючи один одного на руках)).
Останній крок - детальна оцінка. Розроблена так звана ментальна модель, подібна до ідеї, але в яку зараз також надходить інформація з інших областей мозку, наприклад спогади людей, визнаних на зображенні.
Оскільки, крім системи зорового сприйняття, багато інших систем чинять свій вплив на таку ментальну модель, оцінку слід розглядати як дуже індивідуальну.
Кожна людина буде по-різному оцінювати зображення на основі досвіду та процесів навчання та відповідно концентруватися на певних деталях та придушувати інші.
Цікавим аспектом у цьому контексті є сучасне мистецтво:
Уявіть просту білу картинку з лише червоною фарбою фарби. Можна припустити, що сплеск кольору буде єдиною деталлю, яка приверне увагу всіх глядачів, незалежно від досвіду чи процесів навчання.
Тлумачення, однак, залишається вільним. А коли йдеться про питання, чи це питання вищого мистецтва, то, звичайно, немає загальної відповіді, яка стосувалася б усіх глядачів.

Відмінності у тваринному світі

Описаний вище спосіб бачення стосується зорового сприйняття людей.
Нейробіологічно ця форма майже не відрізняється від сприйняття у хребетних та молюсків.
Комахи та краби, з іншого боку, мають так звані складні очі. Вони складаються з приблизно 5000 індивідуальних очей (омматид), кожне з яких має власні сенсорні клітини.
Це означає, що кут огляду значно більший, але роздільна здатність зображення значно нижча, ніж у людського ока.
Тому літаючі комахи повинні літати набагато ближче до побачених предметів (наприклад, торта на столі), щоб розпізнати та класифікувати їх.
Цвітне сприйняття також різне. Бджоли можуть сприймати ультрафіолетове світло, але не червоне. Гримучі змії та гадюки мають тепловий промінь (орган ями), з яким вони бачать інфрачервоне світло (теплове випромінювання), як тепло тіла. Можливо, це стосується і нічних метеликів.