1.    
  2.    
  3.     Як ми бачимо?

Як ми бачимо?

Світлочутливий апарат очі вистилає задню стінку очного яблука і займає 72% площі його внутрішньої поверхні. Він називається сітківкою. Сітківка має форму пластинки товщиною приблизно в чверть міліметра і складається з 10 шарів.

За своїм походженням сітківка є висунутої вперед частиною мозку: в процесі розвитку ембріона сітківка утворюється з очних міхурів, які є випинання передньої стінки первинного мозкового міхура. Головний з її шарів – це шар світлочутливих клітин – фоторецепторів. Вони бувають двох видів: палички і колби. Такі назви вони отримали завдяки своїй формі:

Палички (сірі) і колбочки (фіолетові) в сітківці
Паличок в кожному оці налічується близько 125-130 мільйонів. Вони характеризуються високою чутливістю до світла і працюють при низькій освітленості, тобто відповідають за сутінковий зір. Однак палички не здатні розрізняти кольори, і з їх допомогою ми бачимо в чорно-білому кольорі. Вони містять зоровий пігмент родопсин.

Палички розташовані по всій сітківці, крім самого центру, тому завдяки саме їм виявляються предмети на периферії поля зору.

колб набагато менше, ніж паличок – близько 6-7 мільйонів в сітківці кожного ока. Колбочки забезпечують колірне зір, але вони в 100 разів менш чутливі до світла, ніж палички. Тому кольоровий зір – денний, і в темряві, коли працюють тільки палички, людина не може розрізняти кольори. Колбочки набагато краще, ніж палички, сприймають швидкі рухи.

Пігмент колбочок, якому ми зобов’язані кольоровим зором, називається йодопсин. Палички бувають «сині», «зелені» і «червоні», в залежності від довжини світлової хвилі, яка вони переважно поглинають.

Колбочки розташовані, головним чином, в центрі сітківки, в так званому жовтому плямі (ще його називають макули). У цьому місці товщина сітківки мінімальна (0.05-0.08 мм) і відсутні всі шари, крім шару колб. Макула має жовтий колір через високий вміст жовтого пігменту. Жовтою плямою людина бачить найкраще: вся світлова інформація, яка потрапляє на цю область сітківки, передається найбільш повно і без спотворень, з максимальною чіткістю.

Сітківка людини влаштована незвично: вона як би перевернута. Шар сітківки з світлочутливими клітинами знаходиться не спереду, з боку склоподібного тіла, як можна було б очікувати, а ззаду, з боку судинної оболонки. Щоб дістатися до паличок і колбочок, світло повинне спочатку пробратися через 9 інших шарів сітківки.

Між сітківкою і судинною оболонкою знаходиться пігментний шар, що містить чорний пігмент – меланін. Цей пігмент поглинає світло, що йде через сітківку, і не дає йому відбиватися назад, розсіюватися всередині ока. У альбіносів – людей з природженою відсутністю меланіну у всіх клітинах тіла – при високій освітленості світло усередині очного яблука має відображатися у всіх напрямках поверхнями сітківки. Як результат, одиночне дискретне пляма світла, яке в нормі порушило б тільки кілька паличок або колб, відбивається всюди і збуджує багато рецепторів. Тому у альбіносів гострота зору рідко буває вище 0,2-0,1 при нормі 1,0.

Структура сітківки ока

Під впливом світлових променів в фоторецепторах відбувається фотохімічна реакція – розпад зорових пігментів. В результаті цієї реакції виділяється енергія. Ця енергія у вигляді електричного сигналу передається на проміжні клітини – біполярний (їх ще називають інтернейрони або вставні нейрони), а потім на гангліозні клітини, які генерують нервові імпульси і по нервових волокнах відправляють їх в мозок.

Кожна колбочка з’єднується через біполярну клітину з одного гангліонарних кліткою. А ось сигнали паличок, що йдуть до гангліонарних клітинам, піддаються так званої конвергенції: до однієї біполярної клітці приєднується кілька паличок, вона підсумовує їх сигнали і передає на одну гангліонарний клітку. Конвергенція дозволяє збільшувати світлову чутливість ока, а також чутливість периферійного зору до рухів, тоді як у разі колб відсутність підсумовування дозволяє збільшувати гостроту зору, але при цьому чутливість & quot; колбочного & quot; зору знижена.

Нервові волокна з усією сітківки збираються в єдиний зоровий нерв в особливій області сітківки – сліпої плями. Воно розташоване в тому місці, де зоровий нерв виходить з ока, і називається так, тому що все, що потрапляє на цю область, зникає з поля зору людини (докладніше читайте тут і тут).

За зоровому нерву інформація про зображення з сітківки надходить у мозок і там обробляється, таким чином, що ми бачимо кінцеву картину навколишнього світу.

Детальніше: мозкова частина зорової системи (зорового аналізатора)

Будова зорового апарату людини
1 – сітківка,
2 – неперекрещенние волокна зорового нерва,
3 – перехрещені волокна зорового нерва,
4 – зоровий тракт,
5 – зовнішнє колінчаті тіло,
6 – зорова опромінювання,
7 – зорова кора головного мозку
8 – окоруховий нерв
9 – верхні горби четверохолмия

У людини і вищих мавп половина волокон кожного зорового нерва правого і лівого боку перехрещуються (так званий зорове перехрещення, або хіазмі). У хіазмі здійснюють перехрест тільки ті волокна, які передають сигнал від внутрішньої половини сітківки ока. А це означає, що зір лівої половини зображення кожного ока прямує в ліву півкулю, а зір правої половини кожного ока – в праве!

Пройшовши через хиазму, волокна кожного зорового нерва утворюють зоровий тракт. Зорові тракти проходять по підставі мозку і досягають підкіркових зорових центрів – зовнішніх колінчастих тіл. Відростки нервових клітин, розташованих в цих центрах, формують зорову лучистість, яка утворює більшу частину білої речовини скроневої частки головного мозку, а також тім’яної і потиличної долі.

В кінцевому рахунку, вся зорова інформація передається у вигляді нервових імпульсів в головний мозок, його вищу інстанцію – кору, де і відбувається формування зорового образу.

Зорова кора розташована – уявіть собі! – в потиличній частці головного мозку.

В даний час вже багато відомо про механізми зорової системи, але потрібно чесно визнати, що сучасна наука ще не знає до кінця, як саме мозок справляється зі складним завданням перетворення електричних сигналів сітківки в зорову сцену в тому вигляді, як ми її сприймаємо – з усією складністю форм, глибини, руху і кольору. Але вивчення цього питання не стоїть на місці, і, будемо сподіватися, наука в майбутньому розгадає всі таємниці зорового аналізатора і зможе використовувати їх на практиці – в медицині, кібернетиці та інших областях.

19.07.2018

Написати коментар