Anatomia-Leksykon

Jak działa widzenie?

Synonimy w szerszym znaczeniu

Medycyna: percepcja wzrokowa, wizualizacja

Patrz patrz

Angielski: patrz, oglądaj, patrz

wprowadzenie

Widzenie jest bardzo złożonym procesem, który nie został jeszcze w pełni wyjaśniony szczegółowo. Światło jest przekazywane w postaci elektrycznej do mózgu i odpowiednio przetwarzane.

Aby zrozumieć wizję, należy znać kilka terminów, które pokrótce wyjaśniono poniżej:

Co to jest światło
Co to jest neuron?
Jaka jest ścieżka wizualna?
Jakie są optyczne centra widzenia?

Rysunek gałki ocznej

Nerw wzrokowy (nerw wzrokowy)
Rogówka
obiektyw
komora przednia
Mięsień rzęskowy
Szklisty
Siatkówka oka

Co to jest wzrok

Widzenie oczami to wizualna percepcja światła i transmisja do ośrodków wzrokowych w mózgu (OUN).
Następnie następuje ocena wrażeń wizualnych i możliwa późniejsza reakcja na nie.

Światło wyzwala reakcję chemiczną w oku na siatkówce, która wytwarza specyficzny impuls elektryczny, który jest przekazywany drogami nerwowymi do wyższych, tak zwanych optycznych ośrodków mózgowych. Po drodze, a mianowicie już w siatkówce, bodziec elektryczny jest przetwarzany i przygotowywany do wyższych ośrodków w taki sposób, aby mogły odpowiednio poradzić sobie z dostarczonymi informacjami.

Ponadto musisz uwzględnić psychologiczne konsekwencje, które wynikają z tego, co widzisz. Po uświadomieniu sobie informacji w korze wzrokowej mózgu następuje analiza i interpretacja. Tworzy się fikcyjny model w celu przedstawienia wrażenia wizualnego, za pomocą którego koncentracja jest skierowana na określone szczegóły tego, co widziane. Interpretacja zależy w dużej mierze od indywidualnego rozwoju widza. Doświadczenia i wspomnienia mimowolnie wpływają na ten proces, tak że każdy człowiek tworzy swój „własny obraz” na podstawie wizualnej percepcji.

Co to jest światło

Światło, które odbieramy, to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali w zakresie 380 - 780 nanometrów (nm). Kolor zależy od różnych długości fal światła w tym widmie. Na przykład kolor czerwony jest w zakresie długości fal 650 - 750 nm, zielony w zakresie 490 - 575 nm, a niebieski w zakresie 420 - 490 nm.

Przy bliższym przyjrzeniu się światło można również rozbić na drobne cząstki, tak zwane fotony. Są to najmniejsze jednostki światła, które mogą być bodźcem dla oka. Aby bodziec był zauważalny, niesamowita liczba tych fotonów musi wyzwolić bodziec w oku.

Co to jest neuron?

ZA Neuron ogólnie oznacza a Komórka nerwowa.
Komórki nerwowe mogą pełnić bardzo różne funkcje. Przede wszystkim jednak są podatne na informacje w postaci impulsów elektrycznych, które mogą zmieniać się w zależności od rodzaju komórki nerwowej i poprzez procesy komórkowe (Aksony, Synapsy), a następnie przekazują go jednej lub, znacznie częściej, kilku innym komórkom nerwowym.

Ilustracja zakończeń nerwowych (synapsa)

Zakończenia nerwowe (dentrite)
Substancje komunikacyjne, np. Dopamina
inne zakończenie nerwu (akson)

Jaka jest ścieżka wizualna

Tak jak Droga wzrokowa połączenie oko i mózg oznaczane licznymi procesami nerwowymi. Zaczynając od oka, zaczyna się od siatkówki i znajduje się w Nerw wzrokowy do mózgu. w Corpus geniculatum laterale, w pobliżu wzgórza (obie ważne struktury mózgu) następuje przejście na promieniowanie wizualne. To następnie promieniuje do tylnych płatów (płatów potylicznych) mózgu, gdzie znajdują się ośrodki wzrokowe.

Jakie są optyczne centra widzenia?

Optyczne ośrodki widzenia to obszary w mózgu, które przetwarzają głównie informacje płynące z oka i inicjują odpowiednie reakcje.

Dotyczy to głównie Kora wzrokowaznajduje się w tylnej części mózgu. Można go podzielić na pierwotną i wtórną korę wzrokową. Tutaj to, co się widzi, jest najpierw świadomie postrzegane, a następnie interpretowane i klasyfikowane.

Istnieją również mniejsze ośrodki wzrokowe w pniu mózgu, które są odpowiedzialne za ruchy oczu i odruchy oczu. Są nie tylko ważne dla zdrowego widzenia, ale także odgrywają ważną rolę w badaniach, na przykład w celu ustalenia, która część mózgu lub ścieżka wzrokowa jest uszkodzona.

Percepcja wzrokowa w siatkówce

Abyśmy mogli widzieć, światło musi dotrzeć do siatkówki z tyłu oka. Najpierw przechodzi przez rogówkę, źrenicę i soczewkę, a następnie przechodzi przez ciało szkliste za soczewką i musi najpierw przeniknąć całą siatkówkę, zanim dotrze do miejsc, w których może wywołać efekt po raz pierwszy.

Rogówka i soczewka są częścią (optycznego) aparatu refrakcyjnego, który zapewnia prawidłowe załamanie światła i dokładne odwzorowanie całego obrazu na siatkówce. W przeciwnym razie obiekty nie byłyby wyraźnie postrzegane. Tak jest na przykład w przypadku krótkowzroczności lub dalekowzroczności.
Źrenica jest ważnym urządzeniem ochronnym, które reguluje padanie światła poprzez rozszerzanie się lub kurczenie. Istnieją również leki, które zastępują tę funkcję ochronną. Jest to konieczne po operacji, na przykład, gdy uczeń wymaga unieruchomienia na jakiś czas, aby lepiej przyspieszyć proces gojenia.

Gdy światło przeniknie przez siatkówkę, uderza w komórki zwane pręcikami i czopkami. Te komórki są wrażliwe na światło.
Posiadają receptory („czujniki światła”), które są związane z białkiem, a dokładniej z białkiem G, tak zwaną transducyną. To specjalne białko G jest związane z inną cząsteczką zwaną rodopsyną.
Składa się z części witaminy A i części białkowej, tzw. Opsyny. Lekka cząsteczka, która uderza w rodopsynę, zmienia jej strukturę chemiczną, prostując wcześniej skręcony łańcuch atomów węgla.
Ta prosta zmiana struktury chemicznej rodopsyny umożliwia teraz interakcję z transducyną. To również zmienia strukturę receptora w taki sposób, że aktywowana jest kaskada enzymów i następuje wzmocnienie sygnału.
W oku prowadzi to do zwiększonego ujemnego ładunku elektrycznego na błonie komórkowej (hiperpolaryzacji), który jest przekazywany jako sygnał elektryczny (transmisja widzenia).

Plik Komórki Uvula znajdują się w punkcie najostrzejszego widzenia, zwanym również punktem żółtym (plamka żółta) lub w specjalistycznych kręgach zwanych dołkiem centralnym.
Istnieją 3 rodzaje czopków, które różnią się tym, że reagują na światło o bardzo określonym zakresie długości fal. Są receptory niebieskie, zielone i czerwone.
Obejmuje to zakres kolorów, który jest dla nas widoczny. Pozostałe kolory wynikają głównie z jednoczesnej, ale inaczej silnej aktywacji tych trzech typów komórek. Odchylenia genetyczne w schemacie tych receptorów mogą prowadzić do różnych ślepoty barw.

Plik Komórki pręcikowe występuje głównie w strefie przygranicznej (na obrzeżach) wokół dołka centralnego. Wędki nie mają receptorów dla różnych zakresów kolorów. Ale są znacznie bardziej wrażliwe na światło niż stożki. Ich zadaniem jest wzmacnianie kontrastu i widzenie w ciemności (widzenie w nocy) lub w słabym świetle (widzenie w półmroku).

Nocna wizja

Możesz to sprawdzić samodzielnie, próbując naprawić małą i po prostu rozpoznawalną gwiazdę w nocy, gdy niebo jest czyste. Przekonasz się, że gwiazdę łatwiej jest zobaczyć, jeśli spojrzysz za nią lekko

Transmisja bodźców w siatkówce

w Siatkówka oka Za transmisję bodźca świetlnego odpowiedzialne są głównie 4 różne typy komórek.
Sygnał jest przesyłany nie tylko pionowo (z zewnętrznych warstw siatkówki w kierunku wewnętrznych warstw siatkówki), ale także poziomo. Komórki poziome i amakrynne są odpowiedzialne za transmisję poziomą, a komórki dwubiegunowe za transmisję pionową. Komórki wpływają na siebie nawzajem iw ten sposób zmieniają pierwotny sygnał zainicjowany przez czopki i pręciki.

Komórki zwojowe zlokalizowane są w najbardziej wewnętrznej warstwie komórek nerwowych siatkówki. Procesy komórkowe zwojów pociągają następnie do martwego punktu, gdzie się stają Nerw wzrokowy (nerw wzrokowy) skup się i pozostaw oko, aby wejść do mózgu.
Na martwy punkt (po jednym na każde oko), czyli na początku nerwu wzrokowego, co zrozumiałe, nie ma czopków i pręcików, nie ma też percepcji wzrokowej. Nawiasem mówiąc, możesz łatwo znaleźć własne martwe punkty:

Ślepy punkt

Zakryj jedno oko dłonią (ponieważ w przeciwnym razie drugie oko skompensowałoby ślepą plamkę drugiego oka), zamocuj okiem, które nie jest zasłonięte jakiś przedmiot (na przykład zegar na ścianie) i teraz powoli przesuń swobodnie wyciągniętą rękę poziomo w prawo i lewo na tym samym poziomie oczu z podniesionym kciukiem. Jeśli zrobiłeś wszystko poprawnie i naprawdę naprawiłeś obiekt okiem, powinieneś znaleźć punkt (nieco z boku oka), w którym podniesiony kciuk wydaje się znikać. To jest ślepy punkt.

Dalsze informacje na ten temat:

Ślepy punkt
Sprawdź swój martwy punkt

Tak poza tym: Nie tylko światło może generować sygnały w języczku i pręcikach. Uderzenie w oko lub silne pocieranie wyzwala odpowiedni impuls elektryczny, podobny do światła. Każdy, kto kiedykolwiek przetarł oczy, z pewnością zauważył jasne wzory, które wydaje się, że widzą.

Droga wzrokowa i transmisja do mózgu

Po związaniu się procesów nerwowych komórek zwojowych, tworząc nerw wzrokowy (Nervus opticus), przeciągają się one razem przez otwór w tylnej ścianie oczodołu (Canalis opticus).
Za nią dwa nerwy wzrokowe spotykają się w skrzyżowaniu wzrokowym. Jedna część nerwu przechodzi (włókna środkowej połowy siatkówki) na drugą stronę, druga część nie zmienia stron (włókna bocznej połowy siatkówki). Zapewnia to, że wrażenia wizualne całej połowy twarzy są przenoszone na drugą stronę mózgu.
Zanim włókna w corpus geniculatum laterale, części wzgórza, zostaną przełączone do innej komórki nerwowej, niektóre włókna nerwu wzrokowego rozgałęziają się do głębszych ośrodków odruchowych w pniu mózgu.
Dlatego badanie funkcji odruchu oka może być bardzo pomocne, jeśli chcesz zlokalizować uszkodzony obszar na drodze od oka do mózgu.
Za corpus geniculatum laterale przechodzi następnie przez przewody nerwowe do pierwotnej kory wzrokowej, którą zbiorczo określa się jako promieniowanie wzrokowe.
To tutaj po raz pierwszy świadomie dostrzegane są impulsy wizualne. Jednak nadal nie ma interpretacji ani przypisania. Pierwotna kora wzrokowa jest ułożona retinotopowo. Oznacza to, że bardzo specyficzny obszar w korze wzrokowej odpowiada bardzo określonej lokalizacji na siatkówce.
Miejsce najostrzejszego widzenia (dołek centralny) jest reprezentowane na około 4/5 pierwotnej kory wzrokowej. Włókna z pierwotnej kory wzrokowej wciąga się głównie do wtórnej kory wzrokowej, która jest ułożona jak podkowa wokół pierwotnej kory wzrokowej. Tu wreszcie dokonuje się interpretacja tego, co zostało dostrzeżone. Uzyskane informacje są porównywane z informacjami z innych obszarów mózgu. Włókna nerwowe biegną od wtórnej kory wzrokowej do praktycznie wszystkich obszarów mózgu. I tak stopniowo powstaje ogólne wrażenie tego, co się widzi, w które włącza się wiele dodatkowych informacji, takich jak odległość, ruch, a przede wszystkim przypisanie typu obiektu.

Wokół wtórnej kory wzrokowej znajdują się dalsze pola kory wzrokowej, które nie są już uporządkowane retinotopicznie i przejmują bardzo specyficzne funkcje. Na przykład istnieją obszary, które łączą to, co postrzegane wizualnie z językiem, przygotowują i obliczają odpowiednie reakcje ciała (np. „Złap piłkę!”) Lub zapisują to, co jest postrzegane jako wspomnienie.
Więcej informacji na ten temat można znaleźć w sekcji: Ścieżka wzrokowa

Sposób patrzenia na percepcję wzrokową

Zasadniczo proces „widzenia” można oglądać i opisywać z różnych perspektyw. Opisany powyżej punkt widzenia wydarzył się z neurobiologicznego punktu widzenia.

Innym interesującym punktem widzenia jest punkt widzenia psychologiczny. Dzieli to proces wizualny na 4 poziomy.

Plik Pierwszy etap (Poziom fizyko-chemiczny) i drugi krok (Poziom fizyczny) opisują mniej więcej podobne postrzeganie wizualne w kontekście neurobiologicznym.
Poziom fizyczno-chemiczny odnosi się bardziej do poszczególnych procesów i reakcji zachodzących w komórce, a poziom fizyczny podsumowuje te zdarzenia w całości i uwzględnia przebieg, interakcję i wynik wszystkich indywidualnych procesów.

Trzeci (poziom psychiczny) próbuje opisać zdarzenie percepcyjne. Nie jest to takie łatwe do tego stopnia, że nie można pojąć tego, czego doświadcza się wizualnie, ani energetycznie, ani przestrzennie.
Innymi słowy, mózg „wymyśla” nowy pomysł. Pomysł oparty na tym, co jest postrzegane wizualnie, a istnieje tylko w świadomości osoby, która wizualnie doświadczyła. Do tej pory nie było możliwe wyjaśnienie takich doznań percepcyjnych za pomocą czysto fizycznych procesów, takich jak elektryczne fale mózgowe.
Z neurobiologicznego punktu widzenia można jednak założyć, że duża część doświadczenia percepcyjnego ma miejsce w pierwotnej korze wzrokowej. Na czwarty etap wtedy zachodzi poznawcze przetwarzanie percepcji. Najprostszą formą tego jest wiedza. Jest to ważna różnica w postrzeganiu, ponieważ to tutaj odbywa się pierwsze przypisanie.

Na przykładzie, przetwarzanie tego, co jest postrzegane, zostanie wyjaśnione na tym poziomie:
Załóżmy, że osoba patrzy na zdjęcie. Teraz, gdy obraz stał się świadomy, rozpoczyna się przetwarzanie poznawcze. Przetwarzanie poznawcze można podzielić na trzy etapy pracy. Najpierw jest ocena globalna.
Obraz jest analizowany, a obiekty są kategoryzowane (np. 2 osoby na pierwszym planie, pole w tle).
To początkowo wywołuje ogólne wrażenie. Jednocześnie jest to również proces uczenia się. Ponieważ poprzez doświadczenie wizualne, doświadczenia są zdobywane, a rzeczom widzianym przypisuje się priorytety, które są oparte na odpowiednich kryteriach (np. Znaczenie, znaczenie dla rozwiązania problemu itp.).
W przypadku nowej, podobnej percepcji wzrokowej, informacje te można następnie wykorzystać, a przetwarzanie może odbywać się znacznie szybciej. Następnie przechodzi do szczegółowej oceny. Po ponownym i bliższym przyjrzeniu się i zeskanowaniu obiektów na zdjęciu, osoba przechodzi do analizy istotnych obiektów (np. Rozpoznanie osoby (pary), działanie (trzymanie się)).
Ostatnim krokiem jest ocena szczegółowa. Opracowano tak zwany model mentalny, podobny do pomysłu, ale do którego wpływają teraz również informacje z innych obszarów mózgu, na przykład wspomnienia osób rozpoznanych na obrazie.
Ponieważ oprócz systemu percepcji wzrokowej wiele innych systemów wywiera wpływ na taki model mentalny, ocenę należy postrzegać jako bardzo indywidualną.
Każda osoba oceni obraz w inny sposób na podstawie doświadczenia i procesów uczenia się i odpowiednio skoncentruje się na pewnych szczegółach, a inne pominie.
Ciekawym aspektem w tym kontekście jest sztuka współczesna:
Wyobraź sobie prosty biały obraz z tylko czerwoną plamą farby. Można przypuszczać, że plama koloru będzie jedynym szczegółem, który przyciągnie uwagę wszystkich widzów, niezależnie od doświadczenia czy procesu uczenia się.
Z drugiej strony interpretacja jest dowolna. A jeśli chodzi o pytanie, czy to kwestia sztuki wyższej, na pewno nie ma ogólnej odpowiedzi, która dotyczyłaby wszystkich widzów.

Różnice w świecie zwierząt

Opisany powyżej sposób widzenia odnosi się do wizualnego postrzegania ludzi.
Pod względem neurobiologicznym ta forma niewiele różni się od percepcji u kręgowców i mięczaków.
Z drugiej strony owady i kraby mają tak zwane złożone oczy. Składają się one z około 5000 pojedynczych oczu (ommatids), każde z własnymi komórkami czuciowymi.
Oznacza to, że kąt widzenia jest znacznie większy, ale z drugiej strony rozdzielczość obrazu jest znacznie niższa niż ludzkiego oka.
Dlatego latające owady również muszą podlecieć znacznie bliżej obiektów, które widzą (np. Ciasta na stole), aby je rozpoznać i sklasyfikować.
Postrzeganie kolorów jest również inne. Pszczoły dostrzegają światło ultrafioletowe, ale nie czerwone. Grzechotniki i żmije jamiste mają oko promienia cieplnego (narząd jamkowy), za pomocą którego widzą światło podczerwone (promieniowanie cieplne), takie jak ciepło ciała. Prawdopodobnie dotyczy to również motyli nocnych.