العين المخدوعة. العين البشرية ترى الأشياء مقلوبة، ما هي الصورة التي تتشكل على شبكية العين؟

لقد اعتدنا على رؤية العالم كما هو، ولكن في الحقيقة فإن أي صورة تظهر مقلوبة على شبكية العين. دعونا نكتشف لماذا ترى العين البشرية كل شيء في حالة متغيرة وما هو الدور الذي يلعبه المحللون الآخرون في هذه العملية.

كيف تعمل العيون في الواقع؟

في جوهرها، العين البشرية هي كاميرا فريدة من نوعها. بدلاً من الحجاب الحاجز، هناك قزحية تتقلص وتضيق حدقة العين أو تمددها وتوسعها للسماح بدخول ما يكفي من الضوء إلى العين. تعمل العدسة بعد ذلك كالعدسة: حيث تتركز أشعة الضوء وتضرب الشبكية. ولكن بما أن العدسة تشبه عدسة ثنائية التحدب في خصائصها، فإن الأشعة التي تمر عبرها تنكسر وتنقلب. ولذلك، تظهر صورة أصغر حجمًا ومقلوبة على شبكية العين. ومع ذلك، فإن العين تدرك الصورة فقط، ويقوم الدماغ بمعالجتها. يقوم بقلب الصورة مرة أخرى، بشكل منفصل لكل عين، ثم يجمعها في صورة واحدة ثلاثية الأبعاد، ويصحح اللون ويسلط الضوء على الكائنات الفردية. فقط بعد هذه العملية تظهر الصورة الحقيقية للعالم من حولنا.

يُعتقد أن المولود الجديد يرى العالم رأسًا على عقب حتى الأسبوع الثالث من حياته. تدريجيا، يتعلم دماغ الطفل إدراك العالم كما هو. علاوة على ذلك، في عملية هذا التدريب، ليس فقط الوظائف البصرية مهمة، ولكن أيضا عمل العضلات وأجهزة التوازن. ونتيجة لذلك، تظهر الصورة الحقيقية للصور والظواهر والأشياء. ولذلك، فإن قدرتنا المعتادة على عكس الواقع بهذه الطريقة تمامًا وليس بطريقة أخرى تعتبر مكتسبة.

هل يستطيع الإنسان أن يتعلم رؤية العالم رأسًا على عقب؟

قرر العلماء اختبار ما إذا كان بإمكان الإنسان العيش في عالم مقلوب. شملت التجربة اثنين من المتطوعين الذين تم تزويدهم بنظارات لعكس الصورة. جلس أحدهما بلا حراك على كرسي، دون تحريك ذراعيه أو ساقيه، والثاني تحرك بحرية وقدم المساعدة للأول. وبحسب نتائج الدراسة فإن الشخص الذي كان نشيطاً كان قادراً على التعود على الواقع الجديد، أما الثاني فلم يكن كذلك. فقط البشر لديهم مثل هذه القدرة - نفس التجربة مع القرد جلبت الحيوان إلى حالة شبه واعية، وبعد أسبوع واحد فقط بدأ يتفاعل تدريجياً مع المحفزات القوية، ويبقى بلا حراك.

الأجهزة الملحقة بالجهاز البصري ووظائفه

تم تجهيز الجهاز الحسي البصري بجهاز مساعد معقد يتضمن مقلة العين وثلاثة أزواج من العضلات التي توفر حركاته. تقوم عناصر مقلة العين بإجراء التحول الأساسي للإشارة الضوئية التي تدخل شبكية العين:
يقوم النظام البصري للعين بتركيز الصور على شبكية العين؛
ينظم البؤبؤ كمية الضوء الساقط على الشبكية؛
- عضلات مقلة العين تضمن حركتها المستمرة.

تكوين الصورة على شبكية العين

الضوء الطبيعي المنعكس من سطح الأشياء منتشر، أي. تأتي الأشعة الضوئية من كل نقطة على الجسم في اتجاهات مختلفة. لذلك، في غياب النظام البصري للعين، تنطلق الأشعة من نقطة واحدة من الجسم ( أ) سوف تقع في أجزاء مختلفة من شبكية العين ( أ1، أ2، أ3). ستكون مثل هذه العين قادرة على تمييز المستوى العام للإضاءة، ولكن ليس حدود الأجسام (الشكل 1 أ).

من أجل رؤية الأشياء في العالم المحيط، من الضروري أن تصل أشعة الضوء الصادرة من كل نقطة من الجسم إلى نقطة واحدة فقط من شبكية العين، أي. الصورة تحتاج إلى التركيز. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق وضع سطح انكساري كروي أمام الشبكية. أشعة الضوء المنبعثة من نقطة واحدة ( أ)، بعد الانكسار على هذا السطح سيتم جمعها عند نقطة واحدة a1(ركز). وبالتالي، ستظهر صورة مقلوبة واضحة على شبكية العين (الشكل 1 ب).

يحدث انكسار الضوء عند السطح البيني بين وسطين لهما معاملات انكسار مختلفة. تحتوي مقلة العين على عدستين كرويتين: القرنية والعدسة. وفقًا لذلك، هناك 4 أسطح انكسارية: الهواء/القرنية، القرنية/الخلط المائي للغرفة الأمامية للعين، الخلط المائي/العدسة، العدسة/الجسم الزجاجي.

إقامة

التكيف هو تعديل قوة الانكسار للجهاز البصري للعين على مسافة معينة من الجسم المعني. وفقًا لقوانين الانكسار، إذا سقط شعاع ضوئي على سطح منكسر، فإنه ينحرف بزاوية تعتمد على زاوية سقوطه. عندما يقترب جسم ما فإن زاوية سقوط الأشعة المنبعثة منه ستتغير، فتتقارب الأشعة المنكسرة عند نقطة أخرى، والتي ستكون موجودة خلف الشبكية، مما سيؤدي إلى "طمس" الصورة (شكل 2). ب). ومن أجل تركيزه مرة أخرى، من الضروري زيادة قوة الانكسار للجهاز البصري للعين (الشكل 2 ب). يتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة انحناء العدسة، والذي يحدث مع زيادة قوة العضلة الهدبية.

تنظيم إضاءة الشبكية

تتناسب كمية الضوء الساقط على الشبكية مع مساحة بؤبؤ العين. يتراوح قطر حدقة العين عند الشخص البالغ من 1.5 إلى 8 ملم، مما يضمن تغيير شدة الضوء الساقط على شبكية العين بحوالي 30 مرة. يتم توفير ردود الفعل الحدقة من خلال نظامين من العضلات الملساء للقزحية: عندما تنقبض العضلات الدائرية، يضيق التلميذ، وعندما تنقبض العضلات الشعاعية، يتوسع التلميذ.

مع انخفاض تجويف الحدقة، تزداد حدة الصورة. يحدث هذا لأن انقباض حدقة العين يمنع الضوء من الوصول إلى المناطق الطرفية للعدسة وبالتالي يزيل تشويه الصورة الناجم عن الانحراف الكروي.

حركات العين

يتم تشغيل العين البشرية بواسطة ست عضلات عينية، والتي تعصبها ثلاثة أعصاب قحفية - المحرك للعين، والبكرية، والمبعدة. توفر هذه العضلات نوعين من حركات مقلة العين - الحركات السريعة (saccades) وحركات التتبع السلسة.

قفز حركات العين (saccades) تنشأ عند عرض الأشياء الثابتة (الشكل 3). تتناوب المنعطفات السريعة لمقلة العين (10 - 80 مللي ثانية) مع فترات تثبيت النظرة الثابتة عند نقطة واحدة (200 - 600 مللي ثانية). تتراوح زاوية دوران مقلة العين خلال saccade من عدة دقائق قوسية إلى 10 درجات، وعند تحريك النظرة من كائن إلى آخر يمكن أن تصل إلى 90 درجة. في زوايا الإزاحة الكبيرة، يرافق saccades دوران الرأس؛ عادةً ما يسبق إزاحة مقلة العين حركة الرأس.

حركات العين على نحو سلس مرافقة الأجسام المتحركة في مجال الرؤية. السرعة الزاوية لهذه الحركات تتوافق مع السرعة الزاوية للكائن. إذا تجاوزت الأخيرة 80 درجة/ثانية، يصبح التتبع مدمجًا: تُستكمل الحركات السلسة بحركات saccades ودورات الرأس.

رأرأة - التناوب الدوري للحركات السلسة والمتشنجة. عندما ينظر شخص يسافر في قطار من النافذة، فإن عينيه تتابعان بسلاسة المشهد المتحرك خارج النافذة، ثم تنتقل نظرته فجأة إلى نقطة تثبيت جديدة.

تحويل الإشارة الضوئية في المستقبلات الضوئية

أنواع المستقبلات الضوئية في شبكية العين وخصائصها

تحتوي شبكية العين على نوعين من المستقبلات الضوئية (العصي والمخاريط)، والتي تختلف في البنية والخصائص الفسيولوجية.

الجدول 1. الخصائص الفسيولوجية للقضبان والمخاريط

	العصي	المخاريط
صبغة حساسة للضوء	رودوبسين	اليودوبسين
الحد الأقصى لامتصاص الصباغ	له حدان أقصى - أحدهما في الجزء المرئي من الطيف (500 نانومتر)، والآخر في الأشعة فوق البنفسجية (350 نانومتر)	هناك 3 أنواع من اليودوبسين لها حدود امتصاص مختلفة: 440 نانومتر (أزرق)، 520 نانومتر (أخضر)، 580 نانومتر (أحمر)
فئات الخلايا		يحتوي كل مخروط على صبغة واحدة فقط. وبناء على ذلك، هناك 3 فئات من المخاريط الحساسة للضوء بأطوال موجية مختلفة
توزيع الشبكية	في الجزء المركزي من شبكية العين، تبلغ كثافة القضبان حوالي 150.000 لكل مم 2، باتجاه المحيط تنخفض إلى 50.000 لكل مم 2. لا توجد قضبان في النقرة والنقطة العمياء.	تصل كثافة المخاريط في النقرة المركزية إلى 150.000 لكل مم2، وهي غائبة في البقعة العمياء، وعلى كامل السطح المتبقي من شبكية العين، لا تتجاوز كثافة المخاريط 10.000 لكل مم2.
حساسية للضوء	العصي أعلى بحوالي 500 مرة من المخاريط
وظيفة	توفير أبيض وأسود (رؤية سكوتوتوبيك)	توفير اللون (الرؤية الضوئية)

نظرية الازدواجية

إن وجود نظامين لمستقبلات الضوء (المخاريط والقضبان)، يختلفان في حساسية الضوء، يوفر التكيف مع المستويات المتغيرة للإضاءة الخارجية. في ظروف الإضاءة المنخفضة، يتم توفير إدراك الضوء بواسطة قضبان، في حين لا يمكن تمييز الألوان ( رؤية سكوتوتوبيةه). في الضوء الساطع، يتم توفير الرؤية بشكل أساسي عن طريق المخاريط، مما يجعل من الممكن تمييز الألوان جيدًا ( الرؤية الضوئية ).

آلية تحويل الإشارة الضوئية في المستقبل الضوئي

في المستقبلات الضوئية لشبكية العين، يتم تحويل طاقة الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء) إلى طاقة تقلبات في إمكانات غشاء الخلية. تتم عملية التحول على عدة مراحل (الشكل 4).

في المرحلة الأولى، يتم امتصاص فوتون الضوء المرئي، الذي يدخل جزيء صبغة حساسة للضوء، بواسطة إلكترونات p من الروابط المزدوجة المترافقة 11- رابطة الدول المستقلة-الشبكية، في حين يمر الشبكية إلى نشوة-استمارة. التجسيم 11- رابطة الدول المستقلة- شبكية العين تسبب تغيرات تكوينية في الجزء البروتيني من جزيء رودوبسين.

في المرحلة الثانية، يتم تنشيط بروتين الترانسدوسين، والذي يحتوي في حالته غير النشطة على الناتج المحلي الإجمالي المرتبط بإحكام. بعد التفاعل مع رودوبسين المنشط ضوئيًا، يقوم الترانسدوسين بتبادل جزيء الناتج المحلي الإجمالي بـ GTP.

في المرحلة الثالثة، يشكل الترانسدوسين المحتوي على GTP مركبًا مع فوسفوديستراز cGMP غير النشط، مما يؤدي إلى تنشيط الأخير.

في المرحلة الرابعة، يتحلل cGMP فوسفوديستراز المنشط داخل الخلايا من GMP إلى GMP.

في المرحلة الخامسة، يؤدي انخفاض تركيز cGMP إلى إغلاق قنوات الكاتيون وفرط الاستقطاب في الغشاء المستقبل للضوء.

أثناء نقل الإشارة على طول آلية إنزيم الفوسفوديسترازيتم تعزيزه. أثناء استجابة المستقبل الضوئي، يتمكن جزيء واحد من رودوبسين المتحمس من تنشيط عدة مئات من جزيئات الترانسدوسين. الذي - التي. في المرحلة الأولى من نقل الإشارة، يحدث تضخيم 100-1000 مرة. يقوم كل جزيء ترانسدوسين منشط بتنشيط جزيء فوسفوديستراز واحد فقط، لكن الأخير يحفز التحلل المائي لعدة آلاف من الجزيئات باستخدام GMP. الذي - التي. في هذه المرحلة يتم تضخيم الإشارة مرة أخرى من 1000 إلى 10000 مرة. لذلك، عند إرسال إشارة من الفوتون إلى cGMP، يمكن أن يحدث تضخيم أكثر من 100000 مرة.

معالجة المعلومات في شبكية العين

عناصر الشبكة العصبية الشبكية ووظائفها

تشتمل الشبكة العصبية للشبكية على 4 أنواع من الخلايا العصبية (الشكل 5):

- خلايا العقدة،
الخلايا ثنائية القطب,
- خلايا عديم الاستطالة،
- الخلايا الأفقية.

خلايا العقدة – الخلايا العصبية التي تترك محاورها، كجزء من العصب البصري، العين وتتبع الجهاز العصبي المركزي. وظيفة الخلايا العقدية هي إجراء الإثارة من شبكية العين إلى الجهاز العصبي المركزي.

الخلايا ثنائية القطب ربط خلايا المستقبلات والعقدية. تمتد عمليتان متفرعتان من جسم الخلية ثنائية القطب: تشكل إحدى العمليتين اتصالات متشابكة مع عدة خلايا مستقبلة للضوء، والأخرى مع عدة خلايا عقدية. وظيفة الخلايا ثنائية القطب هي إجراء الإثارة من المستقبلات الضوئية إلى الخلايا العقدية.

الخلايا الأفقية ربط المستقبلات الضوئية القريبة. تمتد العديد من العمليات من جسم الخلية الأفقي، والتي تشكل اتصالات متشابكة مع المستقبلات الضوئية. وتتمثل المهمة الرئيسية للخلايا الأفقية في تنفيذ التفاعلات الجانبية للمستقبلات الضوئية.

خلايا أماكرين تقع بشكل مشابه للخلايا الأفقية، ولكنها تتشكل عن طريق الاتصال ليس مع الخلايا المستقبلة للضوء، ولكن مع الخلايا العقدية.

انتشار الإثارة في شبكية العين

عندما يتم إضاءة المستقبل الضوئي، تتطور فيه إمكانات المستقبل، وهو ما يمثل فرط الاستقطاب. تنتقل إمكانات المستقبل التي تنشأ في الخلية المستقبلة للضوء إلى الخلايا ثنائية القطب والأفقية من خلال اتصالات متشابكة بمساعدة جهاز إرسال.

في الخلية ثنائية القطب، يمكن أن يتطور كل من إزالة الاستقطاب وفرط الاستقطاب (انظر أدناه لمزيد من التفاصيل)، والذي ينتشر من خلال الاتصال التشابكي بالخلايا العقدية. هذه الأخيرة تنشط بشكل عفوي، أي. توليد إمكانات العمل بشكل مستمر على تردد معين. يؤدي فرط الاستقطاب للخلايا العقدية إلى انخفاض في تواتر النبضات العصبية، ويؤدي إزالة الاستقطاب إلى زيادتها.

الاستجابات الكهربائية للخلايا العصبية في شبكية العين

المجال المستقبلي للخلية ثنائية القطب هو مجموعة من الخلايا المستقبلة للضوء التي تشكل بها اتصالات متشابكة. يُفهم المجال المستقبلي للخلية العقدية على أنه مجموعة من الخلايا المستقبلة للضوء التي تتصل بها خلية عقدية معينة من خلال الخلايا ثنائية القطب.

الحقول المستقبلة للخلايا ثنائية القطب والعقدية مستديرة الشكل. يمكن تقسيم المجال المستقبلي إلى جزء مركزي وطرفي (الشكل 6). الحدود بين الأجزاء المركزية والمحيطية للمجال الاستقبالي ديناميكية ويمكن أن تتغير مع التغيرات في مستويات الضوء.

عادة ما تكون تفاعلات الخلايا العصبية الشبكية عند إضاءتها بواسطة المستقبلات الضوئية للأجزاء المركزية والمحيطية من مجالها المستقبلي معاكسة. في الوقت نفسه، هناك عدة فئات من الخلايا العقدية والخلايا ثنائية القطب (خلايا ON، OFF)، مما يدل على استجابات كهربائية مختلفة لعمل الضوء (الشكل 6).

الجدول 2. فئات العقدة والخلايا ثنائية القطب واستجاباتها الكهربائية

فئات الخلايا	رد فعل الخلايا العصبية عندما تضاء بواسطة المستقبلات الضوئية الموجودة
	في الجزء الأوسط من جمهورية بولندا	في الجزء المحيطي من RP
الخلايا ثنائية القطب علىيكتب	إزالة الاستقطاب	فرط الاستقطاب
الخلايا ثنائية القطب عنيكتب	فرط الاستقطاب	إزالة الاستقطاب
خلايا العقدة علىيكتب
خلايا العقدة عنيكتب	فرط الاستقطاب وتقليل تردد AP	إزالة الاستقطاب وزيادة تردد AP
خلايا العقدة على- عنيكتب	إنها تعطي استجابة تشغيل قصيرة لمحفز الضوء الثابت واستجابة إيقاف قصيرة للضوء الضعيف.

معالجة المعلومات البصرية في الجهاز العصبي المركزي

المسارات الحسية للجهاز البصري

يتم إرسال المحاور المايلينية لخلايا العقدة الشبكية إلى الدماغ كجزء من العصبين البصريين (الشكل 7). يندمج العصبان البصريان الأيمن والأيسر عند قاعدة الجمجمة ليشكلا التصالب البصري. هنا، تمر الألياف العصبية القادمة من النصف الإنسي لشبكية كل عين إلى الجانب المقابل، وتستمر الألياف من النصفين الجانبيين للشبكية بشكل مماثل.

بعد العبور، تتبع محاور الخلايا العقدية في الجهاز البصري الجسم الركبي الجانبي (LCC)، حيث تشكل اتصالات متشابكة مع الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي. محاور الخلايا العصبية لـ LCT كجزء مما يسمى. يصل الإشعاع البصري إلى الخلايا العصبية في القشرة البصرية الأولية (منطقة برودمان 17). علاوة على ذلك، على طول الوصلات داخل القشرة، ينتشر الإثارة إلى القشرة البصرية الثانوية (المجالات 18ب-19) والمناطق الترابطية للقشرة.

يتم تنظيم المسارات الحسية للجهاز البصري وفقًا لذلك مبدأ الشبكية – يصل الإثارة من الخلايا العقدية المجاورة إلى النقاط المجاورة للـ LCT والقشرة. يتم إسقاط سطح الشبكية على سطح LCT والقشرة.

تنتهي معظم محاور الخلايا العقدية في LCT، بينما تتبع بعض الألياف الأكيمة العلوية، منطقة ما تحت المهاد، المنطقة أمام السقف من جذع الدماغ، ونواة الجهاز البصري.

يعمل الاتصال بين الشبكية والأكيمة العلوية على تنظيم حركات العين.

إن إسقاط شبكية العين إلى منطقة ما تحت المهاد يعمل على ربط إيقاعات الساعة البيولوجية الداخلية مع التقلبات اليومية في مستويات الضوء.

يعد الاتصال بين شبكية العين والمنطقة أمام السقف من الجذع أمرًا في غاية الأهمية لتنظيم التجويف الحدقي والإقامة.

ترتبط الخلايا العصبية في نواة الجهاز البصري، والتي تتلقى أيضًا مدخلات متشابكة من الخلايا العقدية، بالنواة الدهليزية لجذع الدماغ. يسمح هذا الإسقاط بتقدير موضع الجسم في الفضاء بناءً على الإشارات المرئية، ويعمل أيضًا على تنفيذ التفاعلات الحركية المعقدة (الرأرأة).

معالجة المعلومات المرئية في LCT

تحتوي الخلايا العصبية LCT على مجالات استقبال مستديرة. تشبه الاستجابات الكهربائية لهذه الخلايا تلك الموجودة في الخلايا العقدية.

في LCT هناك خلايا عصبية يتم تحفيزها عندما يكون هناك حدود فاتحة/مظلمة في مجالها المستقبلي (خلايا عصبية متباينة) أو عندما يتحرك هذا الحد داخل المجال الاستقبالي (كاشفات الحركة).

معالجة المعلومات البصرية في القشرة البصرية الأولية

اعتمادًا على الاستجابة للمنبهات الضوئية، تنقسم الخلايا العصبية القشرية إلى عدة فئات.

الخلايا العصبية ذات مجال استقبال بسيط. يحدث أقوى إثارة لمثل هذه الخلايا العصبية عندما يتم إضاءة مجالها المستقبلي بشريط ضوئي ذو اتجاه معين. يتناقص تردد النبضات العصبية الناتجة عن مثل هذه الخلايا العصبية عندما يتغير اتجاه شريط الضوء (الشكل 8 أ).

الخلايا العصبية ذات مجال الاستقبال المعقد. يتم تحقيق أقصى درجة من الإثارة العصبية عندما يتحرك المحفز الضوئي داخل منطقة ON للمجال الاستقبالي في اتجاه معين. يؤدي تحريك محفز الضوء في اتجاه مختلف أو ترك محفز الضوء خارج منطقة ON إلى إثارة أضعف (الشكل 8 ب).

الخلايا العصبية ذات مجال استقبال معقد للغاية. يتم تحقيق أقصى قدر من الإثارة لمثل هذه الخلايا العصبية تحت تأثير التحفيز الخفيف ذو التكوين المعقد. على سبيل المثال، من المعروف أن الخلايا العصبية التي تتطور أقوى إثارة لها عند عبور حدين بين الضوء والظلام داخل منطقة ON للمجال الاستقبالي (الشكل 23.8 ب).

على الرغم من الكم الهائل من البيانات التجريبية حول أنماط استجابة الخلايا للمحفزات البصرية المختلفة، إلا أنه حتى الآن لا توجد نظرية كاملة تشرح آليات معالجة المعلومات البصرية في الدماغ. لا يمكننا أن نفسر كيف أن الاستجابات الكهربائية المتنوعة للخلايا العصبية في شبكية العين، وLCT، والقشرية تمكن من التعرف على الأنماط وغيرها من ظواهر الإدراك البصري.

تنظيم وظائف الأجهزة المساعدة

تنظيم الإقامة. يتغير انحناء العدسة بمساعدة العضلة الهدبية. عندما تنقبض العضلة الهدبية، يزداد انحناء السطح الأمامي للعدسة وتزداد قوة الانكسار. يتم تعصيب ألياف العضلات الملساء للعضلة الهدبية بواسطة الخلايا العصبية بعد العقدية، والتي تقع أجسامها في العقدة الهدبية.

الحافز الكافي لتغيير درجة انحناء العدسة هو عدم وضوح الصورة على شبكية العين، والتي يتم تسجيلها بواسطة الخلايا العصبية في القشرة الأولية. بسبب الوصلات التنازلية للقشرة، يحدث تغيير في درجة إثارة الخلايا العصبية في المنطقة أمام السقف، مما يؤدي بدوره إلى تنشيط أو تثبيط الخلايا العصبية ما قبل العقدية للنواة المحرك للعين (نواة إيدنغر-ويستفال) والخلايا العصبية ما بعد العقدية الهدبية العقدة.

تنظيم تجويف التلميذ. يحدث انقباض حدقة العين مع تقلص ألياف العضلات الملساء الدائرية للقرنية، والتي تعصبها الخلايا العصبية نظيرة الودية بعد العقدة في العقدة الهدبية. يتم استثارة هذه الأخيرة بسبب سقوط ضوء عالي الكثافة على شبكية العين، والذي تدركه الخلايا العصبية في القشرة البصرية الأولية.

يتم تحقيق توسع حدقة العين عن طريق تقلص العضلات الشعاعية للقرنية، والتي تعصبها الخلايا العصبية الودية في VSH. يقع نشاط الأخير تحت سيطرة المركز الهدبي الشوكي ومنطقة ما قبل المستقيم. إن الحافز لتوسع حدقة العين هو انخفاض مستوى إضاءة شبكية العين.

تنظيم حركات العين. تتبع بعض ألياف الخلايا العقدية الخلايا العصبية في الركام العلوي (الدماغ المتوسط)، والتي ترتبط بنواة المحرك للعين، والأعصاب البكرية، والأعصاب المبعدة، والتي تعصب الخلايا العصبية ألياف العضلات المخططة لعضلات العين. ستتلقى الخلايا العصبية في الأكيمة العلوية مدخلات متشابكة من المستقبلات الدهليزية ومستقبلات عضلات الرقبة، مما يسمح للجسم بتنسيق حركات العين مع حركات الجسم في الفضاء.

ظواهر الإدراك البصري

التعرف على الأنماط

يتمتع النظام البصري بقدرة رائعة على التعرف على الأشياء في مجموعة واسعة من الصور. يمكننا التعرف على الصورة (وجه مألوف، حرف، وما إلى ذلك) عندما تكون بعض أجزائها مفقودة، عندما تحتوي على عناصر غير ضرورية، عندما تكون موجهة بشكل مختلف في الفضاء، لها أبعاد زاوية مختلفة، موجهة نحونا بجوانب مختلفة الخ ص. (الشكل 9). وتجري حاليًا دراسة الآليات الفيزيولوجية العصبية لهذه الظاهرة بشكل مكثف.

ثبات الشكل والحجم

كقاعدة عامة، نحن ندرك أن الأشياء المحيطة لم تتغير في الشكل والحجم. على الرغم من أن شكلها وحجمها على شبكية العين ليسا ثابتين في الواقع. على سبيل المثال، يبدو راكب الدراجة في مجال الرؤية دائمًا بنفس الحجم بغض النظر عن المسافة منه. يُنظر إلى عجلات الدراجة على أنها مستديرة، على الرغم من أن صورها الشبكية قد تكون في الواقع عبارة عن أشكال بيضاوية ضيقة. وتوضح هذه الظاهرة دور الخبرة في رؤية العالم من حولنا. الآليات الفيزيولوجية العصبية لهذه الظاهرة غير معروفة حاليًا.

إدراك العمق المكاني

صورة العالم المحيط على شبكية العين مسطحة. ومع ذلك، فإننا نرى العالم في الحجم. هناك عدة آليات تضمن بناء الفضاء ثلاثي الأبعاد بناء على الصور المسطحة المتكونة على شبكية العين.

نظرًا لأن العينين تقعان على مسافة ما من بعضهما البعض، فإن الصور المتكونة على شبكية العين اليسرى واليمنى تختلف قليلاً عن بعضها البعض. كلما كان الجسم أقرب إلى المراقب، كلما كانت هذه الصور مختلفة.

تساعد الصور المتداخلة أيضًا في تقييم موقعها النسبي في الفضاء. يمكن أن تتداخل صورة الجسم القريب مع صورة الجسم البعيد، ولكن ليس العكس.

عندما يتحرك رأس الراصد، فإن صور الأشياء المرصودة على شبكية العين ستتغير أيضًا (ظاهرة اختلاف المنظر). بالنسبة لنفس إزاحة الرأس، ستتحرك صور الأشياء القريبة أكثر من صور الأشياء البعيدة

إدراك سكون الفضاء

إذا قمنا، بعد إغلاق عين واحدة، بالضغط بإصبعنا على مقلة العين الثانية، فسنرى أن العالم من حولنا يتحول إلى الجانب. في ظل الظروف العادية، يكون العالم المحيط بلا حراك، على الرغم من أن الصورة الموجودة على شبكية العين "تقفز" باستمرار بسبب حركة مقل العيون، وتحول الرأس، والتغيرات في موضع الجسم في الفضاء. يتم ضمان إدراك سكون الفضاء المحيط من خلال حقيقة أنه عند معالجة الصور المرئية، يتم أخذ المعلومات حول حركات العين وحركات الرأس وموضع الجسم في الفضاء في الاعتبار. الجهاز الحسي البصري قادر على "طرح" حركات عينه وجسمه من حركة الصورة على شبكية العين.

نظريات رؤية الألوان

نظرية المكونات الثلاثة

بناءً على مبدأ الخلط الإضافي ثلاثي الألوان. ووفقا لهذه النظرية، فإن الأنواع الثلاثة من المخاريط (الحساسة للأحمر والأخضر والأزرق) تعمل كأنظمة مستقبلات مستقلة. ومن خلال مقارنة شدة الإشارات الصادرة عن الأنواع الثلاثة من المخاريط، ينتج النظام الحسي البصري "تحيزًا إضافيًا افتراضيًا" ويحسب اللون الحقيقي. مؤلفو النظرية هم يونج، ماكسويل، هيلمهولتز.

نظرية اللون المضاد

يفترض أنه يمكن وصف أي لون بشكل لا لبس فيه من خلال الإشارة إلى موضعه على مقياسين - "الأزرق والأصفر"، "الأحمر والأخضر". وتسمى الألوان الموجودة عند أقطاب هذه المقاييس بألوان متضادة. وتدعم هذه النظرية حقيقة أن هناك خلايا عصبية في شبكية العين وLCT والقشرة يتم تنشيطها إذا أضاء مجالها المستقبلي بالضوء الأحمر ويتم تثبيطها إذا كان الضوء أخضر. يتم تحفيز الخلايا العصبية الأخرى عند تعرضها للأصفر وتثبط عند تعرضها للون الأزرق. من المفترض أنه من خلال مقارنة درجة إثارة الخلايا العصبية في النظامين "الأحمر والأخضر" و"الأصفر والأزرق"، يمكن للنظام الحسي البصري حساب خصائص لون الضوء. مؤلفو النظرية هم ماخ، جورينج.

وبالتالي، هناك أدلة تجريبية لكلا نظريتي رؤية الألوان. يعتبر حاليا. أن نظرية المكونات الثلاثة تصف بشكل مناسب آليات إدراك اللون على مستوى مستقبلات الضوء في شبكية العين، ونظرية الألوان المتعارضة - آليات إدراك اللون على مستوى الشبكات العصبية.

بنية العين معقدة للغاية. وهو ينتمي إلى الحواس وهو المسؤول عن إدراك الضوء. تستطيع المستقبلات الضوئية إدراك أشعة الضوء فقط في نطاق معين من الأطوال الموجية. التأثير المهيج الرئيسي للعين هو الضوء ذو الطول الموجي 400-800 نانومتر. بعد ذلك، يتم تشكيل نبضات واردة، والتي تنتقل إلى مراكز الدماغ. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الصور المرئية. تؤدي العين وظائف مختلفة، على سبيل المثال، يمكنها تحديد شكل وحجم الأشياء والمسافة من العين إلى الجسم واتجاه الحركة والإضاءة واللون وعدد من المعلمات الأخرى.

الوسائط الانكسارية

هناك نظامان في بنية مقلة العين. الأول يتضمن الوسائط الضوئية التي تتمتع بقدرة انكسار الضوء. النظام الثاني يشمل جهاز مستقبلات الشبكية.

تجمع الوسائط الانكسارية لمقلة العين بين القرنية والمحتويات السائلة للغرفة الأمامية للعين والعدسة والجسم الزجاجي. اعتمادًا على نوع الوسط، يختلف معامل الانكسار. على وجه الخصوص، في القرنية هذا الرقم هو 1.37، في الشاهدة وسائل الغرفة الأمامية - 1.33، في العدسة - 1.38، وفي نواتها الكثيفة - 1.4. الشرط الرئيسي للرؤية الطبيعية هو شفافية الوسائط الكاسرة للضوء.

يحدد البعد البؤري درجة انكسار النظام البصري، معبرًا عنها بالديوبتر. الاتصال في هذه الحالة يتناسب عكسيا. يشير الديوبتر إلى قوة العدسة التي يبلغ طولها البؤري 1 متر. إذا قمنا بقياس القوة البصرية بالديوبتر، فبالنسبة للوسائط الشفافة للعين ستكون 43 للقرنية، وبالنسبة للعدسة ستختلف حسب مسافة الجسم. إذا نظر المريض إلى المسافة، فسيكون 19 (وللنظام البصري بأكمله - 58)، ومع الحد الأقصى لنهج الكائن - 33 (للنظام البصري بأكمله - 70).

الانكسار الثابت والديناميكي للعين

الانكسار هو المحاذاة البصرية لمقلة العين عند التركيز على الأشياء البعيدة.

إذا كانت العين طبيعية، فإن شعاع الأشعة المتوازية القادمة من جسم بعيد لا نهاية له ينكسر بحيث يتزامن تركيزها مع النقرة المركزية للشبكية. تسمى مقلة العين هذه بـ emmetropic. ومع ذلك، ليس دائما يمكن لأي شخص أن يتباهى بهذه العيون.
على سبيل المثال، يصاحب قصر النظر زيادة في طول مقلة العين (يتجاوز 22.5-23 ملم) أو زيادة في قوة انكسار العين بسبب التغيرات في انحناء العدسة. في هذه الحالة، لا يسقط شعاع ضوئي متوازي على منطقة البقعة، بل يُسقط أمامها. ونتيجة لذلك، تقع الأشعة المتباينة بالفعل على مستوى الشبكية. في هذه الحالة، تظهر الصورة ضبابية. وتسمى العين قصر النظر. لجعل الصورة واضحة، تحتاج إلى نقل التركيز إلى مستوى الشبكية. يمكن تحقيق ذلك إذا كان شعاع الضوء يحتوي على أشعة متباعدة وليست متوازية. وهذا قد يفسر حقيقة أن المريض الذي يعاني من قصر النظر يرى جيدًا من مسافة قريبة.

لتصحيح قصر النظر بالتلامس، يتم استخدام عدسات ثنائية التقعر يمكنها نقل التركيز إلى منطقة البقعة. وهذا يمكن أن يعوض عن زيادة قوة الانكسار لمادة العدسة. في كثير من الأحيان، قصر النظر وراثي. وفي الوقت نفسه، تحدث ذروة الإصابة في سن المدرسة وترتبط بانتهاك قواعد النظافة. في الحالات الشديدة، يمكن أن يسبب قصر النظر تغيرات ثانوية في شبكية العين، والتي يمكن أن تكون مصحوبة بانخفاض كبير في الرؤية وحتى العمى. وفي هذا الصدد، من المهم جدًا تنفيذ التدابير الوقائية والعلاجية في الوقت المناسب، بما في ذلك تناول الطعام بشكل صحيح وممارسة الرياضة واتباع توصيات النظافة.

يصاحب طول النظر انخفاض في طول العين أو انخفاض في معامل انكسار الوسائط البصرية. في هذه الحالة، يقع شعاع من الأشعة المتوازية من جسم بعيد خلف مستوى الشبكية. في البقعة، يتم إسقاط جزء من الأشعة المتقاربة، أي أن الصورة تصبح ضبابية. تسمى العين بطول النظر، أي مفرط الحركة. وعلى عكس العين الطبيعية، فإن أقرب نقطة للرؤية الواضحة في هذه الحالة تكون على مسافة معينة. لتصحيح مد البصر، يمكنك استخدام عدسات محدبة مضاعفة يمكنها زيادة قوة انكسار العين. من المهم أن نفهم أن طول النظر الخلقي أو المكتسب الحقيقي يختلف عن طول النظر الشيخوخي (طول النظر الشيخوخي).

مع الاستجماتيزم، يتم انتهاك القدرة على تركيز أشعة الضوء عند نقطة واحدة، أي أن التركيز يمثل بقعة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن انحناء العدسة يختلف باختلاف خطوط الطول. مع زيادة قوة الانكسار العمودي، عادة ما يسمى الاستجماتيزم المباشر، مع زيادة المكون الأفقي، ويسمى العكس. حتى في حالة مقلة العين الطبيعية، فهي تعاني من الاستجماتيزم إلى حد ما، لأنه لا توجد قرنية مسطحة تمامًا. إذا نظرنا إلى قرص به دوائر متحدة المركز، فسيحدث تسطيح طفيف. إذا أدى الاستجماتيزم إلى ضعف البصر، يتم تصحيحه باستخدام العدسات الأسطوانية، التي يتم وضعها في خطوط الطول المقابلة.

يوفر سكن العين صورة واضحة حتى على مسافات مختلفة من الأشياء. تصبح هذه الوظيفة ممكنة بفضل الخصائص المرنة للعدسة، والتي تغير الانحناء بحرية، وبالتالي قوة الانكسار. في هذا الصدد، حتى عندما يتحرك الكائن، فإن الأشعة المنعكسة منه تتركز على مستوى شبكية العين. عندما يفحص الشخص الأشياء البعيدة بشكل لا نهائي، تكون العضلة الهدبية في حالة استرخاء، ويكون رباط الزين المتصل بكبسولة العدسة الأمامية والخلفية متوترًا. وعندما تتمدد ألياف رباط الزن تتمدد العدسة، أي يقل انحناءها. عند النظر إلى مسافة بعيدة، نظرًا لأقل انحناء للعدسة، تكون قدرتها الانكسارية هي الأقل أيضًا. عندما يقترب الجسم من العين، تنقبض العضلة الهدبية. ونتيجة لذلك، يرتاح رباط الزين، أي تتوقف العدسة عن التمدد. وفي حالة الارتخاء التام لألياف رباط الزن تنخفض العدسة بمقدار 0.3 ملم تقريبًا تحت تأثير الجاذبية. بسبب خصائصها المرنة، تصبح عدسة العدسة، في غياب التوتر، أكثر محدبة، وتزداد قدرتها الانكسارية.

إن تقلص ألياف العضلة الهدبية هو المسؤول عن إثارة الألياف السمبتاوي للعصب المحرك للعين، والتي تستجيب لتدفق النبضات الواردة إلى منطقة الدماغ المتوسط.

إذا لم ينجح التكيف، أي أن الشخص ينظر إلى المسافة، فإن نصف قطر انحناء العدسة الأمامي يبلغ 10 ملم، ومع أقصى تقلص للعضلة الهدبية، يتغير نصف قطر انحناء العدسة الأمامي إلى 5.3 ملم. التغييرات في نصف القطر الخلفي أقل أهمية: من 6 ملم تنخفض إلى 5.5 ملم.

يبدأ السكن في العمل لحظة اقتراب الجسم من مسافة 65 مترًا تقريبًا. في هذه الحالة، تنتقل العضلة الهدبية من حالة الاسترخاء إلى حالة التوتر. ومع ذلك، في مثل هذه المسافة من الأشياء، فإن التوتر في الألياف ليس مرتفعا. يحدث تقلص أكثر أهمية في العضلات عندما يقترب الجسم من 5-10 أمتار. وبعد ذلك، تزداد درجة التكيف تدريجيًا حتى يغادر الجسم منطقة الرؤية الواضحة. تسمى أقصر مسافة يظل فيها الجسم مرئيًا بوضوح نقطة أقرب رؤية واضحة. عادة، تكون النقطة البعيدة للرؤية الواضحة بعيدة بلا حدود. ومن المثير للاهتمام أن آلية الإقامة في الطيور والثدييات تشبه آلية التكيف لدى البشر.

مع التقدم في السن، تقل مرونة العدسة، ويقل اتساعها. في هذه الحالة، عادة ما تبقى أبعد نقطة للرؤية الواضحة في نفس المكان، والأقرب يبتعد تدريجيا.

من المهم أن نلاحظ أنه عند التدريب على مسافة قريبة، يبقى حوالي ثلث أماكن الإقامة في الاحتياط، حتى لا تتعب العين.

في حالة طول النظر الشيخوخي، تتم إزالة أقرب نقطة للرؤية الواضحة بسبب انخفاض مرونة العدسة. مع طول النظر الشيخوخي، تقل قوة انكسار العدسة البلورية حتى مع وجود أكبر قوة للتكيف. في سن العاشرة، تقع أقرب نقطة على بعد 7 سم من العين، وفي سن 20 عامًا تتحرك بمقدار 8.3 سم، وفي سن 30 عامًا - حتى 11 سم، وفي سن الستين تتحرك بالفعل إلى 80-100 سم.
بناء الصورة على شبكية العين

العين نظام بصري معقد للغاية. ولدراسة خصائصها يتم استخدام نموذج مبسط يسمى العين المخفضة. يتطابق المحور البصري لهذا النموذج مع محور مقلة العين العادية ويمر عبر مراكز الوسائط الانكسارية، وينتهي في النقرة المركزية.

في النموذج المصغر للعين، يتم تصنيف مادة الجسم الزجاجي فقط على أنها وسائط انكسارية، حيث لا توجد نقاط رئيسية تقع في منطقة تقاطع مستويات الانكسار. في مقلة العين الحقيقية، توجد نقطتان عقديتان على مسافة 0.3 ملم من بعضهما البعض، ويتم استبدالهما بنقطة واحدة. الشعاع الذي يمر عبر نقطة عقدية يجب بالضرورة أن يمر عبر النقطة المرافقة لها، ويتركها في اتجاه موازٍ. أي أنه في النموذج المصغر يتم استبدال نقطتين بنقطتين توضعان على مسافة 7.5 ملم من سطح القرنية، أي في الثلث الخلفي للعدسة. النقطة العقدية تبعد 15 ملم عن الشبكية. وفي حالة تكوين الصورة تعتبر جميع نقاط الشبكية مضيئة. ويتم رسم خط مستقيم من كل منهما عبر النقطة العقدية.

الصورة التي تتشكل على شبكية العين مخفضة ومعكوسة وحقيقية. لتحديد الحجم على شبكية العين، تحتاج إلى تثبيت كلمة طويلة مطبوعة بخط صغير. في الوقت نفسه، يتم تحديد عدد الحروف التي يمكن للمريض التمييز بينها مع الجمود الكامل لمقلة العين. بعد ذلك، استخدم المسطرة لقياس طول الحروف بالملليمتر. بعد ذلك، باستخدام الحسابات الهندسية، يمكنك تحديد طول الصورة على شبكية العين. وهذا الحجم يعطي فكرة عن قطر البقعة المسؤولة عن الرؤية المركزية الواضحة.

فالصورة على شبكية العين معكوسة، لكننا نرى الأشياء بشكل مستقيم. ويرجع ذلك إلى التدريب اليومي للدماغ، وخاصة المحلل البصري. لتحديد الموضع في الفضاء، بالإضافة إلى المحفزات من شبكية العين، يستخدم الشخص إثارة مستقبلات الجهاز العضلي للعين، وكذلك قراءات من محللين آخرين.

يمكننا القول أن تكوين الأفكار حول موضع الجسم في الفضاء يعتمد على ردود الفعل المشروطة.

نقل المعلومات المرئية

لقد وجدت الدراسات العلمية الحديثة أنه في عملية التطور التطوري، يزداد عدد العناصر التي تنقل المعلومات من المستقبلات الضوئية إلى جانب عدد السلاسل المتوازية للخلايا العصبية الواردة. ويمكن ملاحظة ذلك على المحلل السمعي، ولكن إلى حد أكبر على المحلل البصري.

هناك حوالي مليون ألياف عصبية في العصب البصري. تنقسم كل ألياف إلى 5-6 أجزاء في الدماغ البيني وتنتهي بمشابك في منطقة الجسم الركبي الخارجي. في هذه الحالة، كل ليف في الطريق من الجسم الركبي إلى نصفي الكرة المخية يكون على اتصال مع 5000 خلية عصبية مرتبطة بالمحلل البصري. تتلقى كل خلية عصبية في المحلل البصري معلومات من 4000 خلية عصبية أخرى. ونتيجة لذلك، هناك توسع كبير في الاتصالات البصرية نحو نصفي الكرة المخية.

يمكن للمستقبلات الضوئية الموجودة في شبكية العين نقل المعلومات مرة واحدة في اللحظة التي يظهر فيها جسم جديد. إذا لم تتغير الصورة، فنتيجة للتكيف، تتوقف المستقبلات عن الإثارة، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المعلومات حول الصور الثابتة لا تنتقل إلى الدماغ. يوجد أيضًا في شبكية العين مستقبلات تنقل صور الأشياء فقط، بينما تتفاعل أخرى مع حركة الإشارة الضوئية ومظهرها واختفاءها.

أثناء اليقظة، تنتقل الإشارات الواردة من المستقبلات الضوئية باستمرار على طول الأعصاب البصرية. وفي ظل ظروف الإضاءة المختلفة، يمكن إثارة هذه النبضات أو تثبيطها. هناك ثلاثة أنواع من الألياف في العصب البصري. النوع الأول يشمل الألياف التي تتفاعل فقط عند تشغيل الضوء. النوع الثاني من الألياف يؤدي إلى تثبيط النبضات الواردة ويستجيب لتوقف الإضاءة. إذا قمت بتشغيل الإضاءة مرة أخرى، فسيتم منع تفريغ النبضات في هذا النوع من الألياف. النوع الثالث يضم أكبر عدد من الألياف. يستجيبون لتشغيل وإيقاف الإضاءة.

عند التحليل الرياضي لنتائج الدراسات الفيزيولوجية الكهربية، ثبت أن تكبير الصورة يحدث على طول المسار من شبكية العين إلى المحلل البصري.

عناصر الإدراك البصري هي الخطوط. أول شيء يفعله النظام البصري هو تسليط الضوء على ملامح الأشياء. لتسليط الضوء على ملامح الأشياء، هناك ما يكفي من الآليات الفطرية.

تحتوي شبكية العين على مجموع زمني ومكاني لجميع المحفزات البصرية المتعلقة بالمجالات الاستقبالية. يمكن أن يصل عددها تحت الإضاءة العادية إلى 800 ألف، وهو ما يعادل تقريبًا عدد الألياف الموجودة في العصب البصري.

لتنظيم عملية التمثيل الغذائي، تحتوي مستقبلات الشبكية على تكوين شبكي. إذا قمت بتحفيزه بتيار كهربائي باستخدام أقطاب الإبرة، فإن تردد النبضات الواردة التي تنشأ في المستقبلات الضوئية استجابة لوميض الضوء يتغير. يعمل التكوين الشبكي على المستقبلات الضوئية من خلال ألياف جاما الرقيقة الصادرة التي تخترق الشبكية، وكذلك من خلال جهاز المستقبلات الحسية. عادة، بعد مرور بعض الوقت على بدء تحفيز الشبكية، تزداد النبضات الواردة فجأة. يمكن أن يستمر هذا التأثير لفترة طويلة حتى بعد توقف التهيج. يمكننا أن نقول أن استثارة شبكية العين تزداد بشكل كبير عن طريق الخلايا العصبية الودية الأدرينالية، والتي تنتمي إلى التكوين الشبكي. وتتميز بفترة كامنة طويلة وتأثير لاحق طويل.

يتم تمثيل المجالات الاستقبالية لشبكية العين بنوعين. يتضمن الأول عناصر تقوم بتشفير أبسط تكوينات الصورة، مع مراعاة الهياكل الفردية. النوع الثاني هو المسؤول عن تشفير التكوين ككل، بسبب عملهم يتم تكبير الصور المرئية. وبعبارة أخرى، يبدأ الترميز الثابت على مستوى الشبكية. بعد مغادرة شبكية العين، تدخل النبضات منطقة الأجسام الركبية الخارجية، حيث يحدث الترميز الرئيسي للصورة المرئية باستخدام كتل كبيرة. أيضًا في هذه المنطقة، يتم نقل الأجزاء الفردية من تكوين الصورة وسرعتها واتجاه حركتها.

طوال الحياة، يحدث الحفظ المنعكس المشروط للصور المرئية التي لها أهمية بيولوجية. ونتيجة لذلك، يمكن لمستقبلات الشبكية نقل الإشارات البصرية الفردية، ولكن طرق فك التشفير ليست معروفة بعد.

يخرج من الحفرة ما يقرب من 30 ألف ألياف عصبية، يتم من خلالها نقل 900 ألف بت من المعلومات في 0.1 ثانية. خلال نفس الوقت، لا يمكن معالجة أكثر من 4 بتات من المعلومات في المنطقة البصرية لنصفي الكرة المخية. وهذا يعني أن حجم المعلومات المرئية لا يقتصر على شبكية العين، ولكن عن طريق فك التشفير في مراكز الرؤية العليا.

العين هي العضو المسؤول عن الإدراك البصري للعالم المحيط. وتتكون من مقلة العين، التي ترتبط بمناطق معينة في الدماغ عن طريق العصب البصري، والأجهزة المساعدة. وتشمل هذه الأجهزة الغدد الدمعية والأنسجة العضلية والجفون.

مقلة العين مغطاة بغشاء واقي خاص يحميها من الأضرار المختلفة، الصلبة. الجزء الخارجي من هذه الطبقة له شكل شفاف ويسمى القرنية. تعتبر المنطقة القرنية من أكثر الأجزاء حساسية في جسم الإنسان. حتى التأثير البسيط على هذه المنطقة يؤدي إلى إغلاق العينين بالجفون.

أسفل القرنية توجد القزحية، والتي يمكن أن تختلف في اللون. بين هاتين الطبقتين يوجد سائل خاص. يوجد في بنية القزحية فتحة خاصة للتلميذ. ويميل قطرها إلى التوسع والانكماش اعتمادًا على كمية الضوء الواردة. يوجد تحت حدقة العين عدسة بصرية، وهي عدسة بلورية تشبه نوعًا من الهلام. يتم ربطها بالصلبة باستخدام عضلات خاصة. خلف العدسة البصرية لمقلة العين توجد منطقة تسمى الجسم الزجاجي. توجد داخل مقلة العين طبقة تسمى قاع العين. هذه المنطقة مغطاة بغشاء شبكي. تحتوي هذه الطبقة على ألياف رقيقة، وهي نهاية العصب البصري.

بعد مرور أشعة الضوء عبر العدسة، تخترق الجسم الزجاجي وتدخل الطبقة الداخلية الرقيقة جدًا للعين - الشبكية.

كيف يتم بناء الصورة

إن صورة الجسم المتكون على شبكية العين هي عملية عمل مشترك لجميع مكونات مقلة العين. تنكسر أشعة الضوء الواردة في الوسط البصري لمقلة العين، مما يؤدي إلى إنتاج صور للأشياء المحيطة على شبكية العين. بعد أن مر عبر جميع الطبقات الداخلية، يضرب الضوء الألياف البصرية ويهيجها وتنتقل الإشارات إلى مراكز معينة في الدماغ. بفضل هذه العملية، يكون الشخص قادرا على الإدراك البصري للأشياء.

لفترة طويلة جدًا، كان الباحثون قلقين بشأن مسألة الصورة التي يتم الحصول عليها على شبكية العين. كان آي كيبلر من أوائل الباحثين في هذا الموضوع. وارتكز بحثه على نظرية مفادها أن الصورة المبنية على شبكية العين تكون في حالة مقلوبة. ومن أجل إثبات هذه النظرية، قام ببناء آلية خاصة، تكرر عملية وصول أشعة الضوء إلى شبكية العين.

وبعد ذلك بقليل كرر الباحث الفرنسي ر. ديكارت هذه التجربة. لإجراء التجربة، استخدم عين الثور مع إزالة الطبقة من الجدار الخلفي. لقد وضع هذه العين على قاعدة خاصة. ونتيجة لذلك، تمكن من ملاحظة صورة مقلوبة على الجدار الخلفي لمقلة العين.

وبناء على ذلك ينشأ سؤال منطقي تماما: لماذا يرى الإنسان الأشياء المحيطة بشكل صحيح، وليس رأسا على عقب؟ يحدث هذا نتيجة لدخول جميع المعلومات المرئية إلى مراكز الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، تتلقى أجزاء معينة من الدماغ المعلومات من الحواس الأخرى. ونتيجة التحليل يقوم الدماغ بتصحيح الصورة ويتلقى الشخص معلومات صحيحة عن الأشياء من حوله.

شبكية العين هي الرابط المركزي للمحلل البصري لدينا

وقد لاحظ الشاعر دبليو بليك هذه النقطة بدقة شديدة:

بالعين وليس بالعين
العقل يعرف كيف ينظر إلى العالم.

في بداية القرن التاسع عشر، أجريت في أمريكا تجربة مثيرة للاهتمام. وكان جوهرها على النحو التالي. كان الموضوع يرتدي عدسات بصرية خاصة، وكان للصورة بناء مباشر. نتيجة ل:

• انقلبت رؤية المجرب رأسًا على عقب تمامًا؛
• انقلبت جميع الأشياء المحيطة به رأسًا على عقب.

أدت مدة التجربة إلى حقيقة أنه نتيجة لانتهاك الآليات البصرية مع الحواس الأخرى، بدأ دوار البحر في التطور. عانى العالم من نوبات غثيان لمدة ثلاثة أيام من بداية التجربة. وفي اليوم الرابع من التجارب، نتيجة إتقان الدماغ لهذه الظروف، عادت الرؤية إلى وضعها الطبيعي. بعد توثيق هذه الفروق الدقيقة المثيرة للاهتمام، قام المجرب بإزالة الجهاز البصري. وبما أن عمل مراكز الدماغ كان يهدف إلى الحصول على الصورة التي تم الحصول عليها بمساعدة الجهاز، ونتيجة لإزالتها، انقلبت رؤية الموضوع رأساً على عقب مرة أخرى. هذه المرة استغرق تعافيه حوالي ساعتين.

يبدأ الإدراك البصري بإسقاط الصورة على شبكية العين وتحفيز المستقبلات الضوئية

وبعد مزيد من البحث، اتضح أن الدماغ البشري وحده هو القادر على إظهار مثل هذه القدرة على التكيف. واستخدام مثل هذه الأجهزة على القرود أدى إلى دخولها في حالة غيبوبة. وقد صاحب هذه الحالة انقراض الوظائف المنعكسة وانخفاض ضغط الدم. في نفس الوضع بالضبط، لم يتم ملاحظة مثل هذه الاضطرابات في عمل جسم الإنسان.

ومن المثير للاهتمام حقيقة أن العقل البشري لا يمكنه دائمًا التعامل مع جميع المعلومات المرئية الواردة. عندما تتعطل بعض المراكز، تظهر الأوهام البصرية. ونتيجة لذلك، يمكن للكائن المعني أن يغير شكله وبنيته.

هناك سمة مميزة أخرى مثيرة للاهتمام للأعضاء البصرية. ونتيجة لتغير المسافة من العدسة البصرية إلى شكل معين، تتغير المسافة إلى صورتها أيضًا. السؤال الذي يطرح نفسه هو أن الصورة تحتفظ بوضوحها عندما تغير نظرة الإنسان تركيزها من الأشياء الموجودة على مسافة كبيرة إلى تلك الموجودة بالقرب.

يتم تحقيق نتيجة هذه العملية بمساعدة الأنسجة العضلية الموجودة بالقرب من عدسة مقلة العين. ونتيجة للانقباضات، فإنها تغير معالمها، وتغير تركيز الرؤية. أثناء العملية، عندما تركز النظرة على الأشياء الموجودة على مسافة بعيدة، تكون هذه العضلات في حالة راحة، وهو ما لا يغير محيط العدسة تقريبًا. عندما تركز النظرة على الأشياء الموجودة في مكان قريب، تبدأ العضلات في الانقباض، وتنحني العدسة، وتزداد قوة الإدراك البصري.

هذه الميزة للإدراك البصري كانت تسمى الإقامة. يشير هذا المصطلح إلى حقيقة أن الأعضاء البصرية قادرة على التكيف مع التركيز على الأشياء الموجودة على أي مسافة.

إن النظر إلى الأشياء القريبة جدًا لفترة طويلة يمكن أن يسبب توترًا شديدًا في عضلات الرؤية. ونتيجة لعملهم المتزايد، قد يحدث الغرق البصري. ومن أجل تجنب هذه اللحظة غير السارة، عند القراءة أو العمل على جهاز كمبيوتر، يجب أن تكون المسافة ربع متر على الأقل. وتسمى هذه المسافة مسافة الرؤية الواضحة.

يتكون النظام البصري للعين من القرنية والعدسة والجسم الزجاجي.

ميزة جهازين بصريين

إن وجود عضوين بصريين يزيد بشكل كبير من حجم مجال الإدراك. بالإضافة إلى ذلك، يصبح من الممكن تمييز المسافة التي تفصل الأشياء عن الشخص. يحدث هذا بسبب إنشاء صور مختلفة على شبكية كلتا العينين. وبالتالي فإن الصورة التي تراها العين اليسرى تتوافق مع النظر إلى الجسم من الجانب الأيسر. في العين الثانية، تم بناء الصورة على العكس تماما. اعتمادا على قرب الكائن، يمكنك تقييم الفرق في الإدراك. يسمح بناء الصورة على شبكية العين بالتمييز بين أحجام الأشياء المحيطة.

في تواصل مع

العين جسم على شكل كرة كروية. يصل قطره إلى 25 ملم ووزنه 8 جرام، وهو محلل بصري. فهو يسجل ما يراه وينقل الصورة إلى الكمبيوتر، ثم عبر النبضات العصبية إلى الدماغ.

جهاز نظام بصري بصري - يمكن للعين البشرية أن تضبط نفسها حسب الضوء الوارد. إنه قادر على رؤية الأشياء البعيدة والقريبة.

شبكية العين لديها بنية معقدة للغاية

تتكون مقلة العين من ثلاثة أغشية. الجزء الخارجي عبارة عن نسيج ضام غير شفاف يدعم شكل العين. أما الغشاء الثاني فهو وعائي، ويحتوي على شبكة كبيرة من الأوعية التي تغذي مقلة العين.

وهو أسود اللون ويمتص الضوء ويمنعه من التشتت. القشرة الثالثة ملونة، ولون العيون يعتمد على لونها. يوجد في الوسط حدقة تنظم تدفق الأشعة وتغير قطرها حسب شدة الإضاءة.

يتكون النظام البصري للعين من الجسم الزجاجي. يمكن للعدسة أن تأخذ حجم كرة صغيرة وتمتد إلى أحجام أكبر، مما يغير تركيز المسافة. إنها قادرة على تغيير انحناءها.

قاع العين مغطى بالشبكية التي يصل سمكها إلى 0.2 ملم. يتكون من نظام عصبي متعدد الطبقات. تحتوي شبكية العين على جزء مرئي كبير - خلايا مستقبلة للضوء وجزء أمامي أعمى.

المستقبلات البصرية لشبكية العين هي العصي والمخاريط. يتكون هذا الجزء من عشر طبقات ولا يمكن فحصه إلا تحت المجهر.

كيف تتكون الصورة على شبكية العين

إسقاط الصورة على شبكية العين

عندما تمر أشعة الضوء عبر العدسة، وتتحرك عبر الجسم الزجاجي، فإنها تضرب الشبكية الموجودة على مستوى قاع العين. مقابل التلميذ على شبكية العين هناك بقعة صفراء - هذا هو الجزء المركزي، والصورة عليه هي الأوضح.

والباقي هامشي. يتيح لك الجزء المركزي رؤية الأشياء بوضوح حتى أدق التفاصيل. بمساعدة الرؤية المحيطية، يستطيع الشخص رؤية صورة غير واضحة للغاية، ولكن التنقل في الفضاء.

يحدث إدراك الصورة عند إسقاط الصورة على شبكية العين. المستقبلات الضوئية متحمسة. يتم إرسال هذه المعلومات إلى الدماغ ومعالجتها في المراكز البصرية. تنقل شبكية كل عين نصف الصورة من خلال النبضات العصبية.

بفضل هذه الذاكرة البصرية، تنشأ صورة مرئية مشتركة. يتم عرض الصورة على شبكية العين في شكل مصغر، رأسًا على عقب. ويظهر أمام عينيك مستقيماً وبحجم طبيعي.

انخفاض الرؤية بسبب تلف الشبكية

يؤدي تلف شبكية العين إلى انخفاض الرؤية. إذا تعرض الجزء المركزي للتلف، فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الرؤية بالكامل. قد لا يشعر الشخص بضعف الرؤية المحيطية لفترة طويلة.

يتم الكشف عن الضرر عن طريق فحص الرؤية المحيطية. عند تلف مساحة كبيرة من هذا الجزء من الشبكية يحدث ما يلي:

1. عيب بصري في شكل فقدان الأجزاء الفردية.
2. انخفاض التوجه في الإضاءة السيئة.
3. تغير في إدراك اللون.

صورة الأجسام الموجودة على شبكية العين، والتحكم في الصورة عن طريق الدماغ

تصحيح الرؤية باستخدام الليزر

إذا تركز تدفق الضوء أمام شبكية العين، وليس في المركز، فإن عيب الرؤية هذا يسمى قصر النظر. يعاني الشخص الذي يعاني من قصر النظر من ضعف الرؤية عن بعد ورؤية جيدة عن قرب. عندما تتركز أشعة الضوء خلف شبكية العين، يسمى ذلك طول النظر.

وعلى العكس من ذلك، يرى الشخص قريبًا بشكل سيء ويميز الأشياء جيدًا عن بعد. وبعد مرور بعض الوقت، إذا لم تتمكن العين من رؤية صورة الجسم، فإنها تختفي من الشبكية. الصورة التي يتم تذكرها بصريًا يتم تخزينها في العقل البشري لمدة 0.1 ثانية. وتسمى هذه الخاصية بالقصور الذاتي البصري.

كيف يتحكم الدماغ بالصور

حتى العالم يوهانس كيبلر أدرك أن الصورة المسقطة كانت مقلوبة. وأجرى عالم آخر وهو الفرنسي رينيه ديكارت تجربة وأكد هذا الاستنتاج. قام بإزالة الطبقة الخلفية المعتمة من عين الثور.

أدخل عينه في ثقب الزجاج ورأى صورة مقلوبة على جدار قاع العين. وبهذا ثبت القول بأن جميع الصور التي تصل إلى شبكية العين لها مظهر مقلوب.

وحقيقة أننا نرى الصور ليست مقلوبة هي ميزة الدماغ. إنه الدماغ الذي يصحح العملية البصرية بشكل مستمر. وقد تم إثبات ذلك علميا وتجريبيا أيضا. قرر عالم النفس جيه ستريتون إجراء تجربة في عام 1896.

لقد استخدم النظارات التي بفضلها ظهرت جميع الأشياء على شبكية العين بشكل مستقيم وغير مقلوب. ثم رأى ستريتون نفسه صورًا مقلوبة أمامه. بدأ يشعر بعدم الاتساق بين الظواهر: الرؤية بعينيه والشعور بالحواس الأخرى. ظهرت عليه علامات دوار البحر، وشعر بالغثيان، وشعر بعدم الراحة وعدم التوازن في الجسم. واستمر هذا لمدة ثلاثة أيام.

وفي اليوم الرابع شعر بتحسن. وفي اليوم الخامس، شعر بالارتياح، تمامًا كما كان قبل بدء التجربة. أي أن الدماغ تكيف مع التغيرات وأعاد كل شيء إلى طبيعته بعد مرور بعض الوقت.

بمجرد أن خلع نظارته، انقلب كل شيء رأسًا على عقب مرة أخرى. لكن في هذه الحالة يتعامل الدماغ مع المهمة بشكل أسرع، وبعد ساعة ونصف تم استعادة كل شيء، وأصبحت الصورة طبيعية. تم إجراء نفس التجربة على قرد، لكنه لم يتحمل التجربة ودخل في حالة غيبوبة.

مميزات الرؤية

قضبان ومخاريط

ميزة أخرى للرؤية هي التكيف، وهي قدرة العين على التكيف لرؤية كل من المسافات القريبة والبعيدة. تحتوي العدسة على عضلات يمكنها تغيير انحناء السطح.

عند النظر إلى الأشياء الموجودة على مسافة بعيدة، يكون انحناء السطح صغيرًا وتسترخي العضلات. عند عرض الأشياء من مسافة قريبة، تقوم العضلات بإحضار العدسة إلى حالة مضغوطة، ويزداد الانحناء، وبالتالي تزداد القوة البصرية أيضًا.

ولكن على مسافة قريبة جدًا، يصبح توتر العضلات أعلى، ويمكن أن يتشوه، وتتعب العيون بسرعة. ولذلك فإن أقصى مسافة للقراءة والكتابة هي 25 سم إلى الجسم.

على شبكية العين اليمنى واليسرى، تختلف الصور الناتجة عن بعضها البعض لأن كل عين ترى الجسم بشكل منفصل من جانبها. كلما اقترب الجسم المعني، كلما كانت الاختلافات أكثر سطوعًا.

ترى العيون الأشياء في الحجم وليس في المستوى. وتسمى هذه الميزة الرؤية المجسمة. إذا نظرت إلى رسم أو كائن لفترة طويلة، فمن خلال تحريك عينيك إلى مساحة واضحة، يمكنك رؤية الخطوط العريضة لهذا الكائن أو الرسم للحظة.

حقائق عن الرؤية

هناك العديد من الحقائق المثيرة للاهتمام حول بنية العين.

حقائق مثيرة للاهتمام حول الرؤية البشرية والحيوانية:

• 2% فقط من سكان العالم لديهم عيون خضراء.
• 1% من إجمالي السكان لديهم عيون ذات ألوان مختلفة.
• ألبينو لديهم عيون حمراء.
• زاوية رؤية الإنسان هي من 160 إلى 210 درجة.
• عيون القطط تدور حتى 185 درجة.
• الحصان لديه مجال رؤية 350 درجة.
• يرى النسر القوارض الصغيرة من ارتفاع 5 كم.
• يمتلك اليعسوب عضوًا بصريًا فريدًا يتكون من 30 ألف عين فردية. ترى كل عين جزءًا منفصلاً، ويقوم الدماغ بربط كل شيء في صورة كبيرة. ويسمى هذا النوع من الرؤية بالرؤية الوجهية. يرى اليعسوب 300 صورة في الثانية.
• حجم عين النعامة أكبر من حجم دماغها.
• تزن عين الحوت الكبير 1 كجم.
• تبكي التماسيح عندما تأكل اللحوم، لتحرر نفسها من الملح الزائد.
• هناك أنواع من العقارب لها ما يصل إلى 12 عينًا، وبعض العناكب لها 8 عيون.
• لا تستطيع الكلاب والقطط تمييز اللون الأحمر.
• كما أن النحلة لا ترى اللون الأحمر، ولكنها تميز بين الآخرين وتستشعر الأشعة فوق البنفسجية بشكل جيد.
• الاعتقاد السائد بأن الأبقار والثيران تتفاعل مع اللون الأحمر هو اعتقاد خاطئ. في مصارعة الثيران، لا ينتبه الثيران إلى اللون الأحمر، بل إلى حركة قطعة القماش، لأنهم لا يزالون قصر النظر.

عضو العين معقد في البنية والوظيفة. كل جزء مكون فردي وفريد ​​من نوعه، بما في ذلك شبكية العين. إن الإدراك الصحيح والواضح للصورة وحدة البصر ورؤية العالم بالألوان والألوان يعتمد على عمل كل قسم على حدة ومعاً.

عن قصر النظر وطرق علاجه - بالفيديو: