Anatomija-Leksika

Kā darbojas redzēšana?

Sinonīmi plašākā nozīmē

Medicīniskā: vizuālā uztvere, vizualizācija

Skaties, skaties

Angļu valodā: redzēt, skatīties, meklēt

ievads

Redzēšana ir ļoti sarežģīts process, kas vēl nav izskaidrots visos sīkumos. Gaisma kā informācija elektriskā formā tiek nodota smadzenēm un attiecīgi apstrādāta.

Lai saprastu redzējumu, ir jāzina daži termini, kas īsumā ir izskaidroti zemāk:

Kas ir gaisma
Kas ir neirons?
Kāds ir vizuālais ceļš?
Kādi ir redzes optiskie centri?

Figūra acs ābols

Redzes nervs (redzes nervs)
Radzene
objektīvs
priekšējā kamera
Ciliāru muskuļi
Stiklveida
Tīklene

Kas ir redze

Redzēšana ar acīm ir vizuāla gaismas uztvere un pārnešana uz smadzeņu redzes centriem (CNS).
Tam seko vizuālo iespaidu novērtēšana un iespējamā turpmākā reakcija uz to.

Gaisma izraisa tīklenes acī ķīmisku reakciju, kas rada specifisku elektrisku impulsu, kas caur nervu traktiem tiek pārnests uz augstākiem, tā sauktajiem optiskajiem smadzeņu centriem. Ceļā uz turieni, proti, jau tīklenē, elektriskais stimuls tiek apstrādāts un sagatavots augstākajiem centriem tādā veidā, lai tie varētu rīkoties ar attiecīgi sniegto informāciju.

Turklāt jāiekļauj psiholoģiskās sekas, kas izriet no redzētā. Pēc tam, kad informācija smadzeņu redzes garozā ir kļuvusi apzināta, notiek analīze un interpretācija. Vizuālā iespaida attēlošanai tiek izveidots fiktīvs modelis, ar kura palīdzību koncentrācija tiek virzīta uz konkrētām redzētā detaļām. Interpretācija ir ļoti atkarīga no skatītāja individuālās attīstības. Pieredze un atmiņas neapzināti ietekmē šo procesu tā, ka katrs no vizuālās uztveres veido savu “savu tēlu”.

Kas ir gaisma

Gaisma, ko mēs uztveram, ir elektromagnētiskais starojums ar viļņa garumu diapazonā no 380 līdz 780 nanometriem (nm). Dažādie gaismas viļņu garumi šajā spektrā nosaka krāsu. Piemēram, sarkanā krāsa ir viļņu garuma diapazonā no 650 līdz 750 nm, zaļa - diapazonā no 490 līdz 575 nm un zila - pie 420 - 490 nm.

Aplūkojot tuvāk, gaismu var arī sadalīt sīkās daļiņās, tā sauktajos fotonos. Šīs ir mazākās gaismas vienības, kas var radīt stimulu acij. Lai stimuls būtu pamanāms, neapšaubāmam skaitam šo fotonu, protams, ir jāizraisa stimuls acī.

Kas ir neirons?

A Neirons parasti apzīmē a Nervu šūna.
Nervu šūnas var veikt ļoti dažādas funkcijas. Tomēr galvenokārt tie uztver informāciju elektrisku impulsu veidā, kas var mainīties atkarībā no nervu šūnas veida un šūnu procesos (Aksoni, Sinapses) pēc tam nodod to vienai vai, daudz biežāk, vairākām citām nervu šūnām.

Nervu galu ilustrācija (sinapses)

Nervu gali (dentrīts)
Kurjeru vielas, piem. Dopamīns
citi nervu gali (aksons)

Kāds ir vizuālais ceļš?

Kā Vizuālais ceļš savienojums acs un smadzenes apzīmēti ar daudziem nervu procesiem. Sākot ar aci, tas sākas ar tīkleni un atrodas ādā Redzes nervs smadzenēs. iekš Corpus geniculatum laterale, blakus talamālam (abām svarīgajām smadzeņu struktūrām) notiek pāreja uz vizuālo starojumu. Pēc tam tas izstaro smadzeņu aizmugurējo daivu (pakauša daivu), kur atrodas redzes centri.

Kādi ir redzes optiskie centri?

Redzes optiskie centri ir smadzeņu zonas, kas galvenokārt apstrādā informāciju, kas nāk no acs, un ierosina atbilstošas reakcijas.

Tas galvenokārt ietver Vizuālā garozaskas atrodas smadzeņu aizmugurē. To var iedalīt primārajā un sekundārajā redzes garozā. Šeit redzētais vispirms tiek apzināti uztverts, pēc tam interpretēts un klasificēts.

Smadzeņu stumbrā ir arī mazāki redzes centri, kas ir atbildīgi par acu kustībām un acu refleksiem. Tie ir svarīgi ne tikai veselīgam redzes procesam, bet arī spēlē nozīmīgu lomu izmeklējumos, piemēram, lai noteiktu, kura smadzeņu daļa vai redzes ceļš ir bojāts.

Vizuālā uztvere tīklenē

Lai mēs varētu redzēt, gaismai ir jāsasniedz tīklene acs aizmugurē. Vispirms tas izkrīt cauri radzenei, zīlītei un objektīvam, pēc tam šķērso stiklveida humoru aiz objektīva, un vispirms tas jāiekļūst visā tīklenē, pirms tas nonāk vietās, kur tas pirmo reizi var izraisīt efektu.

Radzene un objektīvs ir daļa no (optiskā) refrakcijas aparāta, kas nodrošina gaismas pareizu refrakciju un visu attēlu precīzi reproducēt tīklenē. Pretējā gadījumā objekti netiks uztverti skaidri. Tas attiecas, piemēram, uz tuvredzību vai tālredzību.
Skolēns ir svarīga aizsargierīce, kas regulē gaismas nokļūšanu, paplašinot vai samazinot. Ir arī zāles, kas ignorē šo aizsargfunkciju. Tas ir nepieciešams pēc operācijām, piemēram, kad skolēns kādu laiku jāmobilizē, lai dziedināšanas procesu varētu labāk veicināt.

Kad gaisma ir iekļuvusi tīklenē, tā nonāk šūnās, kuras sauc par stieņiem un konusiņiem. Šīs šūnas ir jutīgas pret gaismu.
Viņiem ir receptori (“gaismas sensori”), kas ir saistīti ar proteīnu, precīzāk, ar G proteīnu, tā saukto transducīnu. Šis īpašais G-proteīns ir saistīts ar citu molekulu, ko sauc par rodopsīnu.
Tas sastāv no A vitamīna un olbaltumvielu daļas, tā saucamā opsīna. Viegla daļiņa, kas trāpa šādam rodopsīnam, maina savu ķīmisko struktūru, iztaisnojot iepriekš saķēzīto oglekļa atomu ķēdi.
Šīs vienkāršās rodopsīna ķīmiskās struktūras izmaiņas tagad dod iespēju mijiedarboties ar transducīnu. Tas maina arī receptoru struktūru tādā veidā, ka tiek aktivizēta enzīmu kaskāde un notiek signāla pastiprināšanās.
Acīs tas noved pie palielināta negatīva elektriskā lādiņa uz šūnu membrānu (hiperpolarizācija), kas tiek pārraidīts kā elektrisks signāls (redzes pārraide).

Uvula šūnas atrodas asākā redzes vietā, ko sauc arī par dzelteno punktu (macula lutea), vai speciālistu aprindās, ko sauc par fovea centralis.
Pastāv 3 konusu veidi, kas atšķiras ar to, ka tie reaģē uz ļoti specifiska viļņu garuma diapazona gaismu. Ir zilie, zaļie un sarkanie receptori.
Tas attiecas uz mums redzamo krāsu diapazonu. Citas krāsas galvenokārt rodas no šo trīs šūnu tipu vienlaicīgas, bet atšķirīgi spēcīgas aktivizēšanas. Ģenētiskās novirzes šo receptoru projektā var izraisīt dažādu krāsu aklumu.

Stieņu šūnas galvenokārt sastopams pierobežā (perifērijā) ap fovea centralis. Stieņiem nav dažādu krāsu diapazonu uztvērēju. Bet tie ir daudz jutīgāki pret gaismu nekā konusi. Viņu uzdevumi ir uzlabot kontrastu un redzēt tumsā (nakts redzamība) vai vājā apgaismojumā (redze krēslā).

Nakts redzamība

Jūs varat to pārbaudīt pats, mēģinot naktī ar skaidrām debesīm noteikt mazu un tikko atpazīstamu zvaigzni. Jūs redzēsit, ka zvaigzni ir vieglāk pamanīt, ja uz to skatāties viegli

Stimula pārnešana tīklenē

Iekš Tīklene 4 dažādi šūnu tipi galvenokārt ir atbildīgi par gaismas stimula pārnešanu.
Signāls tiek pārraidīts ne tikai vertikāli (no ārējiem tīklenes slāņiem virzienā uz iekšējiem tīklenes slāņiem), bet arī horizontāli. Horizontālās un amakrilās šūnas ir atbildīgas par horizontālo transmisiju, bet bipolārie elementi - par vertikālo transmisiju. Šūnas ietekmē viena otru un tādējādi maina sākotnējo signālu, ko ierosināja konusi un stieņi.

Gangliona šūnas atrodas tīklenes nervu šūnu iekšējā slānī. Pēc tam gangliju šūnu procesi nonāk neredzīgajā vietā, kur tie kļūst Redzes nervs (redzes nervs) koncentrēties un atstāt aci, lai iekļūtu smadzenēs.
Pie neredzamās zonas (pa vienai uz katras acs), t.i., redzes nerva sākumā saprotami nav konusu un stieņu, kā arī nav redzes uztveres. Starp citu, jūs varat viegli atrast savus neredzamos laukumus:

Aklais punkts

Turiet vienu aci ar roku (jo pretējā gadījumā otrā acs kompensētu otras acs aklo zonu), piestipriniet ar neaptverto aci priekšmetu (piemēram, pulksteni uz sienas) un tagad lēnām pārvietojiet izstiepto roku horizontāli pa labi un pa kreisi tajā pašā acu līmenī ar paceltu īkšķi. Ja jūs esat visu izdarījis pareizi un ar aci tiešām esat fiksējis kādu priekšmetu, tad jums jāatrod punkts (nedaudz uz acs pusi), kur, šķiet, pazūd paceltais īkšķis. Tā ir neredzamā vieta.

Starp citu: Signālus urbā un stieņos var radīt ne tikai gaisma. Trieciens acij vai spēcīga berzēšana izsauc atbilstošu elektrisko impulsu, līdzīgu gaismai. Ikviens, kurš kādreiz ir iemasējis acis, noteikti būs pamanījis spilgtos modeļus, kurus pēc tam domājat redzēt.

Vizuālais ceļš un pārnešana uz smadzenēm

Pēc tam, kad ganglija šūnu nervu procesi ir sasaistīti, veidojot redzes nervu (Nervus opticus), tie savelkas kopā caur caurumu acs kontaktligzdas aizmugurējā sienā (Canalis opticus).
Aiz tā divi optiskie nervi saskaras optiskajā hiasmā. Viena nerva daļa krustojas (tīklenes mediālas puses šķiedras) uz otru pusi, otra daļa nemaina puses (tīklenes sānu puses šķiedras). Tas nodrošina, ka visas sejas puses vizuālie iespaidi tiek pārslēgti uz otru smadzeņu pusi.
Pirms šķiedras corpus geniculatum laterale, kas ir daļa no talamusa, tiek pārslēgtas uz citu nervu šūnu, dažas redzes nerva šķiedras sazarojas uz dziļākiem refleksu centriem smadzeņu stumbrā.
Tāpēc acu refleksa funkcijas pārbaude var būt ļoti noderīga, ja vēlaties atrast bojāto vietu ceļā no acs uz smadzenēm.
Aiz corpus geniculatum laterale tas caur nervu auklām nonāk primārajā redzes garozā, ko kopīgi sauc par redzes starojumu.
Tur pirmo reizi apzināti tiek uztverti vizuālie impulsi. Tomēr interpretācija vai piešķiršana vēl nav izdarīta. Primārais redzes garozs ir sakārtots retinotopiski. Tas nozīmē, ka ļoti specifisks redzes garozas apgabals atbilst ļoti specifiskai vietnei tīklenē.
Asākās redzes (fovea centralis) atrašanās vieta ir attēlota apmēram 4/5 no primārā redzes garozas. Primārā redzes garozas šķiedras galvenokārt ievelk sekundārajā redzes garozā, kas ap pakausi ir izkārtota ap primāro redzes garozu. Šeit beidzot notiek uztvertā interpretācija. Iegūto informāciju salīdzina ar informāciju no citiem smadzeņu apgabaliem. Nervu šķiedras virzās no sekundārā redzes garozas uz praktiski visiem smadzeņu reģioniem. Un tā, pamazām, tiek radīts kopējais redzētā iespaids, kurā iekļauts daudz papildu informācijas, piemēram, attālums, kustība un, pats galvenais, norāde, kāda veida objekts tas ir.

Ap sekundāro vizuālo garozu ir vēl citi redzes garozas lauki, kas vairs nav retinotopiski sakārtoti un uzņemas ļoti specifiskas funkcijas. Piemēram, ir jomas, kas vizuāli uztverto savieno ar valodu, sagatavo un aprēķina atbilstošās ķermeņa reakcijas (piemēram, “ķer bumbu!”) Vai saglabā to, kas tiek uzskatīts par atmiņu.
Plašāku informāciju par šo tēmu var atrast sadaļā: Vizuālais ceļš

Vizuālās uztveres skatīšanas veids

Būtībā “redzēšanas” procesu var aplūkot un aprakstīt no dažādiem leņķiem. Iepriekš aprakstītais viedoklis notika no neirobioloģiskā viedokļa.

Vēl viens interesants leņķis ir psiholoģiskais viedoklis. Tādējādi vizuālais process tiek sadalīts 4 līmeņos.

pirmais posms (Fizikāli ķīmiskais līmenis) un otrais solis (Fiziskais līmenis) apraksta vairāk vai mazāk līdzīgu vizuālo uztveri neirobioloģiskā kontekstā.
Fizikāli ķīmiskais līmenis vairāk attiecas uz atsevišķiem procesiem un reakcijām, kas notiek šūnā, un fizikālais līmenis apkopo šos notikumus kopumā un ņem vērā visu atsevišķo procesu secību, mijiedarbību un rezultātu.

Trešais (psihiskais līmenis) mēģina aprakstīt uztverošo notikumu. Tas nav tik vienkārši, jo jūs nevarat aptvert vizuāli pieredzēto ne enerģētiski, ne arī telpiski.
Citiem vārdiem sakot, smadzenes “izgudro” jaunu ideju. Ideja, kuras pamatā ir vizuāli uztveramais, kas pastāv tikai vizuāli pieredzējušās personas apziņā. Līdz šim nav bijis iespējams izskaidrot šādu uztveres pieredzi ar tīri fiziskiem procesiem, piemēram, smadzeņu elektriskajiem viļņiem.
Tomēr no neirobioloģiskā viedokļa var pieņemt, ka liela daļa uztveres pieredzes notiek primārajā redzes garozā. Uz ceturtais posms Tad notiek uztveres kognitīvā apstrāde. Vienkāršākā forma ir zināšanas. Tā ir būtiska uztveres atšķirība, jo šeit notiek sākotnējais piešķīrums.

Izmantojot piemēru, šajā līmenī ir jāprecizē uztvertās apstrādes process:
Pieņemsim, ka cilvēks skatās attēlu. Tagad, kad attēls ir kļuvis apzināts, sākas kognitīvā apstrāde. Kognitīvo apstrādi var iedalīt trīs darba posmos. Vispirms tiek veikts vispārējs novērtējums.
Attēls tiek analizēts un objekti tiek iedalīti kategorijās (piemēram, 2 cilvēki priekšplānā, lauks fonā).
Sākotnēji tas rada vispārēju iespaidu. Tajā pašā laikā tas ir arī mācību process. Tā kā caur vizuālo pieredzi tiek iegūta pieredze un redzētajam tiek noteiktas prioritātes, kuras balstās uz atbilstošiem kritērijiem (piemēram, svarīgums, atbilstība problēmu risināšanā utt.).
Jaunas, līdzīgas vizuālās uztveres gadījumā šai informācijai var piekļūt, un apstrāde var notikt daudz ātrāk. Pēc tam tiek veikts detalizēts novērtējums. Pēc atjaunotas un rūpīgākas attēlā redzamo priekšmetu apskates un skenēšanas persona turpina analizēt saistošos objektus (piemēram, atpazīt personas (pāris), veikt darbības (turēt vienam otru)).
Pēdējais solis ir sarežģīts novērtējums. Tā sauktais mentālais modelis ir izstrādāts līdzīgi kā ideja, bet kurā tagad plūst arī informācija no citiem smadzeņu rajoniem, piemēram, attēlā atpazīto cilvēku atmiņas.
Tā kā līdztekus vizuālās uztveres sistēmai daudzas citas sistēmas ietekmē arī šādu mentālo modeli, novērtējums jāuzskata par ļoti individuālu.
Katrs cilvēks, balstoties uz pieredzi un mācīšanās procesiem, novērtēs tēlu atšķirīgi un attiecīgi koncentrēsies uz noteiktām detaļām un apslāpē citus.
Interesants aspekts šajā kontekstā ir modernā māksla:
Iedomājieties vienkāršu baltu attēlu, kurā ir tikai sarkans krāsas plankums. Var pieņemt, ka krāsas uzplaiksnījums būs vienīgā detaļa, kas piesaistīs visu skatītāju uzmanību neatkarīgi no pieredzes vai mācību procesiem.
Tomēr interpretācija tiek atstāta brīva. Un, runājot par jautājumu, vai tas ir augstākās mākslas jautājums, noteikti nav vispārīgas atbildes, kas attiektos uz visiem skatītājiem.

Atšķirības no dzīvnieku pasaules

Iepriekš aprakstītais redzes veids ir saistīts ar cilvēku vizuālo uztveri.
Neirobioloģiski šī forma gandrīz neatšķiras no uztveres mugurkaulniekiem un gliemjiem.
Kukaiņiem un krabjiem, no otras puses, ir tā saucamās saliktās acis. Tās sastāv no apmēram 5000 atsevišķām acīm (ommatēm), katrai no tām ir savas maņu šūnas.
Tas nozīmē, ka skata leņķis ir daudz lielāks, bet attēla izšķirtspēja ir daudz zemāka nekā cilvēka acij.
Tāpēc lidojošajiem kukaiņiem ir jālidina daudz tuvāk redzamajiem objektiem (piemēram, kūka uz galda), lai tos atpazītu un klasificētu.
Arī krāsu uztvere ir atšķirīga. Bites var uztvert ultravioleto gaismu, bet ne sarkano gaismu. Klaburčūskām un bedru viperiem ir siltuma staru acs (bedres orgāns), ar kurām viņi redz infrasarkano gaismu (siltuma starojumu), piemēram, ķermeņa siltumu. Tas, visticamāk, notiks arī ar nakts tauriņiem.