עין שולל. העין האנושית רואה עצמים הפוכים.איזה תמונה נוצרת על הרשתית של העין?

אנחנו רגילים לראות את העולם כפי שהוא, אבל למעשה, כל תמונה מופיעה הפוכה על הרשתית. בואו נבין מדוע העין האנושית רואה הכל במצב שונה ואיזה תפקיד ממלאים מנתחים אחרים בתהליך זה.

איך בעצם עובדות העיניים?

בעצם, העין האנושית היא מצלמה ייחודית. במקום דיאפרגמה, יש קשתית שמכווצת ומכווצת את האישון או נמתחת ומרחיבה אותו כדי לאפשר כניסת מספיק אור לעין. העדשה פועלת אז כמו עדשה: קרני האור ממוקדות ופוגעות ברשתית. אך מכיוון שהעדשה מזכירה במאפיינים עדשה דו קמורה, הקרניים העוברות דרכה נשברות והופכות. לכן, תמונה קטנה יותר והפוכה מופיעה על הרשתית. עם זאת, העין קולטת רק את התמונה, והמוח מעבד אותה. הוא הופך את התמונה לאחור, בנפרד עבור כל עין, ואז משלב אותן לתמונה תלת מימדית אחת, מתקן את הצבע ומדגיש אובייקטים בודדים. רק לאחר תהליך זה מופיעה תמונה אמיתית של העולם הסובב אותנו.

מאמינים שיילוד רואה את העולם הפוך עד השבוע השלישי לחייו. בהדרגה, מוחו של הילד לומד לתפוס את העולם כפי שהוא. יתר על כן, בתהליך אימון כזה חשובים לא רק תפקודי ראייה, אלא גם עבודת השרירים ואיברי שיווי המשקל. כתוצאה מכך, נוצרת תמונה אמיתית של תמונות, תופעות וחפצים. לכן, היכולת הרגילה שלנו לשקף את המציאות בדיוק כך ולא אחרת נחשבת נרכשת.

האם אדם יכול ללמוד לראות את העולם הפוך?

מדענים החליטו לבדוק אם אדם יכול לחיות בעולם הפוך. בניסוי השתתפו שני מתנדבים שהותאמו להם משקפיים להיפוך תמונה. אחד ישב ללא תנועה בכיסא, לא הזיז לא את ידיו ולא את רגליו, והשני נע בחופשיות והעניק סיוע לראשון. לפי תוצאות המחקר, האדם שהיה פעיל הצליח להתרגל למציאות החדשה, אך השנייה לא. רק לבני אדם יש יכולת כזו - אותו ניסוי עם קוף הביא את החיה למצב חצי מודע, ורק שבוע לאחר מכן היא החלה להגיב בהדרגה לגירויים חזקים, נותרה ללא תנועה.

מנגנון עזר של מערכת הראייה ותפקודיה

מערכת החישה החזותית מצוידת במנגנון עזר מורכב, הכולל את גלגל העין ושלושה זוגות שרירים המספקים את תנועותיו. אלמנטים של גלגל העין מבצעים את הטרנספורמציה העיקרית של אות האור הנכנס לרשתית:
המערכת האופטית של העין ממקדת תמונות ברשתית;
האישון מווסת את כמות האור הנופלת על הרשתית;
- שרירי גלגל העין מבטיחים את תנועתו הרציפה.

היווצרות תמונה על הרשתית

אור טבעי המוחזר מפני השטח של עצמים הוא מפוזר, כלומר. קרני אור מכל נקודה על עצם מגיעות לכיוונים שונים. לכן, בהעדר המערכת האופטית של העין, קרניים מנקודה אחת של האובייקט ( א) ייפול לחלקים שונים של הרשתית ( a1, a2, a3). עין כזו תוכל להבחין ברמת ההארה הכללית, אך לא בקווי המתאר של עצמים (איור 1 א').

על מנת לראות עצמים בעולם הסובב, יש צורך שקרני אור מכל נקודה של העצם יפגעו רק בנקודה אחת של הרשתית, כלומר. התמונה צריכה להיות ממוקדת. ניתן להשיג זאת על ידי הצבת משטח שבירה כדורי מול הרשתית. קרני אור הבוקעות מנקודה אחת ( א), לאחר שבירה על משטח כזה ייאסף בנקודה אחת a1(מוֹקֵד). לפיכך, תמונה הפוכה ברורה תופיע על הרשתית (איור 1 ב).

שבירה של אור מתרחשת בממשק בין שני אמצעים בעלי מדדי שבירה שונים. גלגל העין מכיל שתי עדשות כדוריות: הקרנית והעדשה. בהתאם לכך, ישנם 4 משטחי שבירה: אוויר/קרנית, קרנית/הומור מימי של החדר הקדמי של העין, הומור מימי/עדשה, עדשה/גוף זגוגית.

דִיוּר

הלינה היא התאמת כוח השבירה של המנגנון האופטי של העין למרחק מסוים לעצם המדובר. על פי חוקי השבירה, אם קרן אור נופלת על משטח שבירה, היא מוסטת בזווית בהתאם לזווית כניסתה. כאשר עצם מתקרב, זווית ההתרחשות של הקרניים הבוקעות ממנו תשתנה, כך שהקרניים השבורות יתכנסו לנקודה אחרת, שתהיה ממוקמת מאחורי הרשתית, מה שיוביל ל"טשטוש" של התמונה (איור 2). ב). על מנת למקד אותו שוב, יש צורך להגדיל את כוח השבירה של המנגנון האופטי של העין (איור 2 ב). זה מושג על ידי הגדלת העקמומיות של העדשה, המתרחשת עם הגדלת הטונוס של השריר הריסי.

ויסות תאורת הרשתית

כמות האור הנופלת על הרשתית היא פרופורציונלית לשטח האישון. קוטר האישון אצל מבוגר משתנה בין 1.5 ל-8 מ"מ, מה שמבטיח שינוי בעוצמת האור הנכנס על הרשתית פי 30 בערך. תגובות אישונים מסופקות על ידי שתי מערכות של שרירים חלקים של הקשתית: כאשר השרירים המעגליים מתכווצים, האישון מצטמצם, וכאשר השרירים הרדיאליים מתכווצים, האישון מתרחב.

כאשר לומן האישון פוחת, חדות התמונה עולה. זה קורה מכיוון שההתכווצות של האישון מונעת מאור להגיע לאזורים ההיקפיים של העדשה ובכך מבטלת עיוות תמונה שנגרם על ידי סטייה כדורית.

תנועות עיניים

העין האנושית מונעת על ידי שישה שרירי עיניים, אשר מוחדרים על ידי שלושה עצבים גולגולתיים - oculomotor, trochlear ו-abducens. שרירים אלו מספקים שני סוגים של תנועות של גלגל העין - תנועות סקאדיות מהירות (סקאדים) ותנועות מעקב חלקות.

תנועות עיניים קפיצות (סקאדים) להתעורר בעת צפייה בעצמים נייחים (איור 3). סיבובים מהירים של גלגל העין (10 - 80 שניות) מתחלפות עם תקופות של קיבוע מבט ללא תנועה בנקודה אחת (200 - 600 אלפיות השנייה). זווית הסיבוב של גלגל העין במהלך שקד אחד נע בין מספר דקות קשת ל-10°, וכאשר מעבירים את המבט מאובייקט אחד למשנהו הוא יכול להגיע ל-90°. בזוויות תזוזה גדולות, סאקאדים מלוות בסיבוב ראש; העקירה של גלגל העין קודמת בדרך כלל לתנועת הראש.

תנועות עיניים חלקות ללוות עצמים הנעים בשדה הראייה. המהירות הזוויתית של תנועות כאלה תואמת את המהירות הזוויתית של האובייקט. אם האחרון עולה על 80°/s, אז המעקב הופך להיות משולב: תנועות חלקות משלימות על ידי sccades וסיבובי ראש.

ניסטגמוס - תחלופה תקופתית של תנועות חלקות ומקומטות. כשאדם הנוסע ברכבת מסתכל מבעד לחלון, עיניו עוקבות בצורה חלקה אחר הנוף שנע מחוץ לחלון, ואז מבטו נע בפתאומיות לנקודת קיבעון חדשה.

המרה של אות אור בקולטני אור

סוגי קולטני צילום ברשתית ותכונותיהם

לרשתית יש שני סוגים של קולטנים (מוטות וקרוטים), הנבדלים במבנה ובתכונות פיזיולוגיות.

שולחן 1. תכונות פיזיולוגיות של מוטות וחרוטים

	מקלות	קונוסים
פיגמנט רגיש לאור	רודופסין	יודפסין
ספיגת פיגמנט מרבית	בעל שני מקסימום - אחד בחלק הגלוי של הספקטרום (500 ננומטר), השני באולטרה סגול (350 ננומטר)	ישנם 3 סוגים של יודפסינים בעלי מקסימום ספיגה שונה: 440 ננומטר (כחול), 520 ננומטר (ירוק) ו-580 ננומטר (אדום)
שיעורי תאים		כל קונוס מכיל רק פיגמנט אחד. בהתאם לכך, ישנם 3 מחלקות של קונוסים הרגישים לאור באורכי גל שונים
התפלגות רשתית	בחלק המרכזי של הרשתית צפיפות המוטות היא כ-150,000 למ"ר, לכיוון הפריפריה היא יורדת ל-50,000 למ"ר. אין מוטות בפובה ובנקודה העיוורת.	צפיפות הקונוסים בפובה המרכזית מגיעה ל-150,000 למ"מ, הם נעדרים בנקודה העיוורת, ועל כל פני השטח הנותר של הרשתית צפיפות הקונוסים אינה עולה על 10,000 למ"מ.
רגישות לאור	מוטות גבוהים בערך פי 500 מהקונוסים
פוּנקצִיָה	לספק שחור ולבן (ראייה סקוטוטופית)	לספק צבע (ראייה פוטוטופית)

תורת הדואליות

נוכחותן של שתי מערכות קולטני אור (קונוסים ומוטות), השונות ברגישות לאור, מספקת התאמה לרמות משתנות של תאורה חיצונית. בתנאי תאורה חלשים, תפיסת האור מסופקת על ידי מוטות, בעוד שלא ניתן להבחין בין הצבעים ( ראייה סקוטוטופיתה). באור בהיר, הראייה מסופקת בעיקר על ידי קונוסים, מה שמאפשר להבחין היטב בין צבעים ( ראייה פוטוטופית ).

מנגנון המרת אותות אור בפוטורצפטור

בקולטני הפוטו של הרשתית, האנרגיה של קרינה אלקטרומגנטית (אור) מומרת לאנרגיה של תנודות בפוטנציאל הממברנה של התא. תהליך הטרנספורמציה מתרחש במספר שלבים (איור 4).

בשלב הראשון, פוטון של אור נראה, הנכנס למולקולה של פיגמנט רגיש לאור, נספג באלקטרונים p של קשרים כפולים מצומדים 11- cis-רשתית, בעוד הרשתית עוברת לתוך טְרַנס-טופס. סטריאומריזציה 11- cis-רשתית גורמת לשינויים קונפורמטיביים בחלק החלבון של מולקולת הרודופסין.

בשלב ה-2 מופעל חלבון הטרנסדוקין, שבמצבו הלא פעיל מכיל GDP קשור בחוזקה. לאחר אינטראקציה עם רודופסין פוטו-פעיל, טרנסדוקין מחליף מולקולת GDP עבור GTP.

בשלב השלישי, טרנסדוקין המכיל GTP יוצר קומפלקס עם cGMP phosphodiesterase לא פעיל, מה שמוביל להפעלה של האחרון.

בשלב הרביעי, cGMP phosphodiesterase מופעל עובר הידרוליזה תוך תאית מ-GMP ל-GMP.

בשלב ה-5, ירידה בריכוז cGMP מובילה לסגירת תעלות קטיון ולהיפרפולריזציה של קרום הפוטורצפטור.

במהלך העברת אותות לאורך מנגנון פוספודיאסטראזזה מתחזק. במהלך תגובת הפוטורצפטור, מולקולה אחת בודדת של רודופסין נרגש מצליחה להפעיל כמה מאות מולקולות של טרנסדוקין. זֶה. בשלב הראשון של העברת האות, מתרחשת הגברה של פי 100-1000. כל מולקולת טרנסדוקין מופעלת מפעילה רק מולקולת פוספודיאסטראז אחת, אך זו האחרונה מזרזת את ההידרוליזה של כמה אלפי מולקולות עם GMP. זֶה. בשלב זה האות מוגבר עוד 1,000-10,000 פעמים. לכן, בעת העברת אות מפוטון ל-cGMP, יכולה להתרחש הגברה של יותר מפי 100,000.

עיבוד מידע ברשתית

אלמנטים של הרשת העצבית של הרשתית ותפקודיהם

הרשת העצבית של הרשתית כוללת 4 סוגים של תאי עצב (איור 5):

- תאי גנגליון,
תאים דו קוטביים,
- תאים אקריניים,
- תאים אופקיים.

תאי גנגליון – נוירונים, שהאקסונים שלהם, כחלק מעצב הראייה, עוזבים את העין ועוקבים למערכת העצבים המרכזית. תפקידם של תאי הגנגליון הוא להוביל עירור מהרשתית למערכת העצבים המרכזית.

תאים דו קוטביים מחברים תאי קולטן וגנגליון. שני תהליכים מסועפים משתרעים מגוף התא הדו-קוטבי: תהליך אחד יוצר מגעים סינפטיים עם מספר תאים פוטורצפטורים, השני עם מספר תאי גנגליון. תפקידם של תאים דו-קוטביים הוא להוביל עירור מקולטני פוטו לתאי גנגליון.

תאים אופקיים לחבר קולטנים קרובים. מספר תהליכים נמשכים מגוף התא האופקי, היוצרים מגעים סינפטיים עם קולטני הפוטו. התפקיד העיקרי של תאים אופקיים הוא לבצע אינטראקציות לרוחב של קולטני פוטו.

תאים אמקריניים ממוקמים בדומה לאלו האופקיים, אך הם נוצרים ממגע לא עם תאי פוטורצפטור, אלא עם תאי גנגליון.

התפשטות עירור ברשתית

כאשר פוטורצפטור מואר, מתפתח בו פוטנציאל קולטן, המייצג היפרפולריזציה. פוטנציאל הקולטן המתעורר בתא הפוטוקולטן מועבר לתאים דו-קוטביים ואופקיים באמצעות מגעים סינפטיים בעזרת משדר.

בתא דו-קוטבי יכולים להתפתח גם דה-פולריזציה וגם היפר-פולריזציה (ראה להלן לפרטים נוספים), המתפשטת באמצעות מגע סינפטי לתאי הגנגליון. האחרונים פעילים באופן ספונטני, כלומר. יצירת פוטנציאל פעולה מתמשך בתדר מסוים. היפרפולריזציה של תאי הגנגליון מובילה לירידה בתדירות הדחפים העצביים, דה-פולריזציה מובילה לעליה.

תגובות חשמליות של נוירונים ברשתית

השדה הקליטה של ​​תא דו-קוטבי הוא קבוצה של תאים קולטן צילום שאיתם הוא יוצר מגעים סינפטיים. השדה הקליטה של ​​תא גנגליון מובן כקבוצה של תאים קולטנים שאליהם תא גנגליון נתון מחובר באמצעות תאים דו-קוטביים.

שדות הקליטה של ​​תאים דו-קוטביים ותאי גנגליון הם עגולים בצורתם. ניתן לחלק את השדה הקולט לחלק מרכזי והיקפי (איור 6). הגבול בין החלק המרכזי והפריפריאלי של השדה הקולט הוא דינמי ויכול להשתנות עם שינויים ברמות האור.

התגובות של תאי עצב ברשתית כשהם מוארים על ידי קולטני הפוטו של החלק המרכזי וההיקפי של שדה הקליטה שלהם הן בדרך כלל הפוכות. במקביל, ישנן מספר מחלקות של תאים גנגליון ודו-קוטביים (ON -, OFF - תאים), המדגימים תגובות חשמליות שונות לפעולת האור (איור 6).

שולחן 2. כיתות של תאים גנגליון ודו-קוטביים והתגובות החשמליות שלהם

שיעורי תאים	התגובה של תאי עצב כשהם מוארים על ידי קולטנים הממוקמים
	בחלק המרכזי של הרפובליקה של פולין	בחלק ההיקפי של ה-RP
תאים דו קוטביים עַלסוּג	שְׁלִילַת קוֹטְבִיוּת	היפרפולריזציה
תאים דו קוטביים כבויסוּג	היפרפולריזציה	שְׁלִילַת קוֹטְבִיוּת
תאי גנגליון עַלסוּג
תאי גנגליון כבויסוּג	היפרפולריזציה והפחתה בתדר AP	דפולריזציה ועלייה בתדר AP
תאי גנגליון עַל- כבויסוּג	הם נותנים תגובת ON קצרה לגירוי אור נייח ותגובת OFF קצרה לאור היחלשות.

עיבוד מידע חזותי במערכת העצבים המרכזית

מסלולים תחושתיים של מערכת הראייה

האקסונים בעלי המיאלין של תאי הגנגליון ברשתית נשלחים למוח כחלק משני עצבי הראייה (איור 7). עצבי הראייה הימניים והשמאליים מתמזגים בבסיס הגולגולת ויוצרים את הכיאזמה האופטית. כאן, סיבי עצב המגיעים מהחצי המדיאלי של הרשתית של כל עין עוברים לצד הנגדי, וסיבים מהחצאים הצדדיים של הרשתית ממשיכים בצורה איפסילטרלית.

לאחר החצייה, האקסונים של תאי הגנגליון בדרכי הראייה עוקבים אל הגוף הגנטי לרוחב (LCC), שם הם יוצרים מגעים סינפטיים עם נוירונים של מערכת העצבים המרכזית. אקסונים של תאי עצב של LCT כחלק מה שנקרא. זוהר חזותי מגיע לנוירונים של קליפת הראייה הראשונית (אזור ברודמן 17). יתר על כן, לאורך קשרים תוך-קורטיקליים, עירור מתפשט לקליפת הראייה המשנית (שדות 18b-19) ולאזורים האסוציאטיביים של הקורטקס.

המסלולים החושיים של מערכת הראייה מאורגנים בהתאם עקרון רטינוטופי - עירור מתאי גנגליון שכנים מגיע לנקודות שכנות של ה-LCT והקורטקס. פני הרשתית מוקרנים, כביכול, על פני השטח של ה-LCT והקורטקס.

רוב האקסונים של תאי הגנגליון מסתיימים ב-LCT, בעוד שחלק מהסיבים עוקבים אל הקוליקולוס העליון, ההיפותלמוס, האזור הקדם-טקטלי של גזע המוח וגרעין דרכי הראייה.

החיבור בין הרשתית לקוליקולוס העליון משמש לוויסות תנועות העיניים.

ההקרנה של הרשתית אל ההיפותלמוס משמשת לצמד מקצבי יממה אנדוגניים עם תנודות יומיות ברמות האור.

החיבור בין הרשתית לאזור הפרקטטלי של תא המטען חשוב ביותר לוויסות לומן האישון ולהתאמה.

נוירונים של גרעיני דרכי הראייה, המקבלים גם קלט סינפטי מתאי גנגליון, מחוברים לגרעינים הוסטיבולריים של גזע המוח. הקרנה זו מאפשרת להעריך את מיקומו של הגוף בחלל על סמך אותות חזותיים, ומשמשת גם לביצוע תגובות אוקולומוטוריות מורכבות (ניסטגמוס).

עיבוד מידע חזותי ב-LCT

לנוירוני LCT יש שדות קליטה עגולים. התגובות החשמליות של תאים אלו דומות לאלו של תאי גנגליון.

ב-LCT ישנם נוירונים שמתרגשים כאשר יש גבול אור/חושך בשדה הקליטה שלהם (נוירונים ניגודיים) או כאשר הגבול הזה נע בתוך השדה הקולט (גלאי תנועה).

עיבוד מידע חזותי בקליפת הראייה הראשונית

בהתאם לתגובה לגירויים באור, נוירונים בקליפת המוח מחולקים למספר מחלקות.

נוירונים עם שדה קליטה פשוט. העירור החזק ביותר של נוירון כזה מתרחש כאשר השדה הקולט שלו מואר ברצועת אור בעלת אוריינטציה מסוימת. תדירות הדחפים העצביים הנוצרים על ידי נוירון כזה פוחתת כאשר הכיוון של רצועת האור משתנה (איור 8 א').

נוירונים בעלי שדה קליטה מורכב. הדרגה המקסימלית של עירור נוירונים מושגת כאשר גירוי האור נע בתוך אזור ה-ON של השדה הקולט בכיוון מסוים. הזזת גירוי האור לכיוון אחר או השארת גירוי האור מחוץ לאזור ה-ON גורם לעירור חלש יותר (איור 8 ב).

נוירונים בעלי שדה קליטה מורכב ביותר. עירור מקסימלי של נוירון כזה מושג תחת פעולתו של גירוי קל בעל תצורה מורכבת. לדוגמה, ידועים נוירונים שהעירור החזק ביותר שלהם מתפתח בעת חציית שני גבולות בין אור לחושך בתוך אזור ה-ON של השדה הקולט (איור 23.8 B).

למרות הכמות העצומה של נתונים ניסויים על דפוסי תגובת התא לגירויים חזותיים שונים, עד היום אין תיאוריה שלמה המסבירה את מנגנוני עיבוד המידע החזותי במוח. איננו יכולים להסביר כיצד התגובות החשמליות המגוונות של נוירונים ברשתית, LCT וקליפת המוח מאפשרות זיהוי דפוסים ותופעות אחרות של תפיסה חזותית.

ויסות תפקודי מכשירי עזר

הסדרת מגורים. עקמומיות העדשה משתנה בעזרת השריר הריסי. כאשר שריר הריסי מתכווץ, העקמומיות של המשטח הקדמי של העדשה גדלה וכוח השבירה עולה. סיבי השריר החלקים של שריר הריסי עוברים עצבים על ידי נוירונים פוסט-גנגליוניים, שגופם ממוקם בגנגליון הריסי.

גירוי הולם לשינוי מידת העקמומיות של העדשה הוא טשטוש התמונה על הרשתית, הנרשמת על ידי הנוירונים של הקורטקס הראשוני. עקב החיבורים היורדים של קליפת המוח, מתרחש שינוי בדרגת העירור של נוירונים באזור הפרי-טקטאלי, אשר בתורו גורם להפעלה או עיכוב של נוירונים פרגנגליונים של הגרעין האוקולומוטורי (Edinger-Westphal nucleus) ונוירונים פוסט-גנגליונים של הריסי. גנגליון.

ויסות לומן האישון. התכווצות האישון מתרחשת עם התכווצות של סיבי שריר חלק מעגליים של הקרנית, אשר עוברים עצבים על ידי נוירונים פוסט-גנגליוניים פאראסימפתטיים של הגנגליון הריסי. האחרונים מתרגשים על ידי אור בעוצמה גבוהה שנכנסת לרשתית, הנתפסת על ידי נוירונים בקליפת הראייה הראשונית.

הרחבת אישונים מתבצעת על ידי התכווצות של השרירים הרדיאליים של הקרנית, אשר מועצבים על ידי נוירונים סימפטיים של VSH. הפעילות של האחרון נמצאת בשליטה של ​​המרכז ה-ciliospinal ואזור ה-preectal. הגירוי להרחבת אישונים הוא ירידה ברמת ההארה של הרשתית.

ויסות תנועות העיניים. חלק מסיבים של תאי הגנגליון מגיעים אל הנוירונים של ה-Superior colliculus (המוח התיכון), המחוברים לגרעיני העצב האוקולומוטורי, הטרוקלאר והאבדוקנס, שתאי העצב שלהם מעצבבים את סיבי השריר המפוספסים של שרירי העין. תאי העצב של הקוליקולי העליונים יקבלו קלט סינפטי מהקולטנים הוסטיבולריים והפרופריוצפטורים של שרירי הצוואר, מה שמאפשר לגוף לתאם את תנועות העיניים עם תנועות הגוף במרחב.

תופעות של תפיסה חזותית

זיהוי תבנית

למערכת הראייה יש יכולת יוצאת דופן לזהות אובייקט במגוון רחב של תמונות. אנו יכולים לזהות תמונה (פנים מוכרות, אות וכו') כאשר חלק מחלקיה חסרים, כאשר היא מכילה אלמנטים מיותרים, כאשר היא מכוונת אחרת במרחב, בעלת ממדים זוויתיים שונים, מופנה אלינו עם צדדים שונים. וכו' פ. (איור 9). המנגנונים הנוירופיזיולוגיים של תופעה זו נחקרים כעת באופן אינטנסיבי.

קביעות של צורה וגודל

ככלל, אנו תופסים את האובייקטים הסובבים כלא משתנים בצורתם ובגודלם. למרות שלמעשה צורתם וגודלם ברשתית אינם קבועים. למשל, רוכב אופניים בשדה הראייה נראה תמיד אותו גודל ללא קשר למרחק ממנו. גלגלי אופניים נתפסים כעגולים, אם כי במציאות תמונות הרשתית שלהם עשויות להיות אליפסות צרות. תופעה זו מדגימה את תפקידה של החוויה בראיית העולם סביבנו. המנגנונים הנוירופיזיולוגיים של תופעה זו אינם ידועים כיום.

תפיסת עומק מרחבי

תמונת העולם הסובב על הרשתית שטוחה. עם זאת, אנו רואים את העולם בנפח. ישנם מספר מנגנונים המבטיחים בניית מרחב תלת מימדי המבוסס על תמונות שטוחות הנוצרות על הרשתית.

מכיוון שהעיניים ממוקמות במרחק מסוים אחת מהשנייה, התמונות הנוצרות על הרשתית של העיניים השמאלית והימנית שונות מעט זו מזו. ככל שהאובייקט קרוב יותר למתבונן, כך התמונות הללו יהיו שונות יותר.

תמונות חופפות עוזרות גם להעריך את מיקומן היחסי בחלל. תמונה של אובייקט קרוב יכולה לחפוף את התמונה של אחד רחוק, אבל לא להיפך.

כאשר ראשו של המתבונן זז, התמונות של העצמים הנצפים על הרשתית יעברו גם הם (תופעת הפרלקסה). עבור אותה תזוזה של ראש, תמונות של עצמים קרובים יעברו יותר מאשר תמונות של עצמים מרוחקים

תפיסת שקט של מרחב

אם לאחר סגירת עין אחת, נלחץ עם האצבע על גלגל העין השני, נראה שהעולם סביבנו זז הצידה. בתנאים רגילים, העולם הסובב הוא ללא תנועה, אם כי התמונה על הרשתית "קופצת" כל הזמן עקב תנועת גלגלי העיניים, סיבובי הראש ושינויים במיקום הגוף בחלל. תפיסת השקט של החלל שמסביב מובטחת על ידי העובדה שבעת עיבוד תמונות חזותיות, נלקח בחשבון מידע על תנועות עיניים, תנועות ראש ותנוחת הגוף בחלל. מערכת החישה החזותית מסוגלת "להחסיר" את תנועות העין והגוף שלה מתנועת התמונה על הרשתית.

תיאוריות של ראיית צבעים

תיאוריית שלושה מרכיבים

מבוסס על העיקרון של ערבוב תוספים טריכרומטי. לפי תיאוריה זו, שלושת סוגי הקונוסים (רגישים לאדום, ירוק וכחול) פועלים כמערכות קולטנים עצמאיות. על ידי השוואת עוצמת האותות משלושת סוגי הקונוסים, מערכת החישה החזותית מייצרת "הטיה תוספת וירטואלית" ומחשבת את הצבע האמיתי. מחברי התיאוריה הם יונג, מקסוול, הלמהולץ.

תורת הצבעים היריב

הוא מניח שניתן לתאר כל צבע באופן חד משמעי על ידי ציון מיקומו בשני סולמות - "כחול-צהוב", "אדום-ירוק". הצבעים השוכנים בקטבים של סולמות אלו נקראים צבעי יריב. תיאוריה זו נתמכת על ידי העובדה שישנם נוירונים ברשתית, ב-LCT ובקליפת המוח המופעלים אם השדה הקולט שלהם מואר באור אדום ומעוכבים אם האור ירוק. נוירונים אחרים מתרגשים כאשר הם נחשפים לצהוב ומעוכבים כאשר הם נחשפים לכחול. ההנחה היא שעל ידי השוואת מידת העירור של נוירונים במערכות "אדום-ירוק" ו"צהוב-כחול", מערכת החישה החזותית יכולה לחשב את מאפייני הצבע של האור. מחברי התיאוריה הם מאך, גרינג.

לפיכך, קיימות עדויות ניסיוניות לשתי התיאוריות של ראיית צבעים. נחשב כרגע. שתיאוריית שלושת המרכיבים מתארת ​​בצורה נאותה את מנגנוני תפיסת הצבע ברמת קולטני הפוטו ברשתית, ואת תורת הצבעים המנוגדים – מנגנוני תפיסת הצבע ברמת הרשתות העצביות.

מבנה העין מורכב מאוד. הוא שייך לאיברי החישה ואחראי לתפיסת האור. קולטנים יכולים לתפוס קרני אור רק בטווח מסוים של אורכי גל. האפקט המעצבן העיקרי על העין הוא אור עם אורך גל של 400-800 ננומטר. לאחר מכן, נוצרים דחפים אפרנטיים, הנוסעים הלאה למרכזי המוח. כך נוצרות דימויים ויזואליים. העין מבצעת פונקציות שונות, למשל, היא יכולה לקבוע את הצורה, גודלם של עצמים, מרחק מהעין לעצם, כיוון התנועה, הארה, צבע ועוד מספר פרמטרים.

מדיה שבירה

ישנן שתי מערכות במבנה גלגל העין. הראשון כולל מדיה אופטית בעלות יכולת שבירה של אור. המערכת השנייה כוללת את מנגנון קולטני הרשתית.

אמצעי השבירה של גלגל העין משלבים את הקרנית, התוכן הנוזלי של החדר הקדמי של העין, העדשה וגוף הזגוגית. בהתאם לסוג המדיום, מקדם השבירה שונה. בפרט, בקרנית נתון זה הוא 1.37, בנוזל הסטלה והחדר הקדמי - 1.33, בעדשה - 1.38, ובגרעין הצפוף שלה - 1.4. התנאי העיקרי לראייה תקינה הוא השקיפות של חומרי שבירת אור.

אורך המוקד קובע את מידת השבירה של המערכת האופטית, המתבטאת בדיאופטריות. הקשר במקרה זה הוא פרופורציונלי הפוך. דיופטר מתייחס לעוצמתה של עדשה שאורך המוקד שלה הוא 1 מטר. אם נמדוד כוח אופטי בדיאופטריות, אז עבור המדיה השקופה של העין זה יהיה 43 עבור הקרנית, ועבור העדשה זה ישתנה בהתאם למרחק האובייקט. אם המטופל מסתכל למרחק, אז זה יהיה 19 (ולכל המערכת האופטית - 58), ועם הגישה המקסימלית של האובייקט - 33 (עבור המערכת האופטית כולה - 70).

שבירה סטטית ודינמית של העין

שבירה היא היישור האופטי של גלגל העין בעת ​​התמקדות בעצמים מרוחקים.

אם העין תקינה, אז קרן של קרניים מקבילות המגיעות מאובייקט מרוחק לאין שיעור נשברת בצורה כזו שהמיקוד שלהן עולה בקנה אחד עם פובה המרכזית של הרשתית. גלגל עין כזה נקרא אמטרופי. עם זאת, לא תמיד אדם יכול להתפאר בעיניים כאלה.
למשל, קוצר ראייה מלווה בעלייה באורך גלגל העין (עולה על 22.5-23 מ"מ) או עלייה בכוח השבירה של העין עקב שינויים בעקמומיות העדשה. במקרה זה, קרן אור מקבילה אינה נופלת על אזור המקולה, אלא מוקרנת מולו. כתוצאה מכך, קרניים מתפצלות כבר נופלות על מישור הרשתית. במקרה זה, התמונה נראית מטושטשת. העין נקראת קוצרנית. כדי להפוך את התמונה ברורה, אתה צריך להעביר את המיקוד למישור הרשתית. ניתן להשיג זאת אם לקרן האור יש קרניים מתפצלות ולא מקבילות. זה עשוי להסביר את העובדה שחולה קוצר ראייה רואה היטב מטווח קרוב.

לתיקון מגע של קוצר ראייה, נעשה שימוש בעדשות דו-קעורות שיכולות להזיז את המיקוד לאזור המקולה. זה יכול לפצות על כוח השבירה המוגבר של חומר העדשה. לעתים קרובות, קוצר ראייה הוא תורשתי. יחד עם זאת, שיא השכיחות מתרחשת בגיל בית הספר וקשורה להפרה של כללי ההיגיינה. במקרים חמורים, קוצר ראייה יכול לגרום לשינויים משניים ברשתית, שיכולים להיות מלווים בירידה משמעותית בראייה ואף בעיוורון. בהקשר זה, חשוב מאוד לבצע פעולות מניעה וטיפוליות בזמן, לרבות אכילה נכונה, פעילות גופנית ושמירה על המלצות ההיגיינה.

רוחק ראייה מלווה בירידה באורך העין או בירידה במקדם השבירה של מדיה אופטית. במקרה זה, קרן של קרניים מקבילות מעצם מרוחק נופלת מאחורי מישור הרשתית. במקולה מוקרן קטע של קרניים מתכנסות, כלומר, התמונה מטושטשת. העין נקראת רוחק ראייה, כלומר היפרמטרופית. בניגוד לעין רגילה, נקודת הראייה הקרובה ביותר במקרה זה נמצאת במרחק מה. לתיקון היפרמטרופיה, ניתן להשתמש בעדשות קמורות כפולות שיכולות להגביר את כוח השבירה של העין. חשוב להבין כי רוחק ראייה מולד אמיתי או נרכש שונה מפרסביופיה (רוחק ראייה סנילי).

עם אסטיגמציה, היכולת לרכז את קרני האור בנקודה אחת נפגעת, כלומר, המיקוד מיוצג על ידי נקודה. זאת בשל העובדה שהעקמומיות של העדשה משתנה לאורך המרידיאנים השונים. עם כוח שבירה אנכי גדול יותר, אסטיגמציה נקראת בדרך כלל ישירה; עם עלייה ברכיב האופקי, היא נקראת הפוכה. גם במקרה של גלגל עין רגיל, זה קצת אסטיגמטי, שכן אין קרנית שטוחה לחלוטין. אם ניקח בחשבון דיסק עם מעגלים קונצנטריים, אזי מתרחשת השטחה קלה שלהם. אם אסטיגמציה מובילה לליקוי ראייה, היא מתוקנת באמצעות עדשות גליליות, הממוקמות במרידיאנים המתאימים.

התאמה של העין מספקת תמונה ברורה גם במרחקים שונים של אובייקטים. פונקציה זו מתאפשרת הודות לתכונות האלסטיות של העדשה, המשנה בחופשיות את העקמומיות, וכתוצאה מכך, כוח השבירה. בהקשר זה, גם כאשר העצם זז, הקרניים המוחזרות ממנו ממוקדות למישור הרשתית. כאשר אדם בוחן חפצים מרוחקים לאין שיעור, שריר הריסי נמצא במצב רגוע, הרצועה של צין, המחוברת לקפסולת העדשה הקדמית והאחורית, מתוחה. כאשר סיבי הרצועה של Zinn נמתחים, העדשה נמתחת, כלומר, העקמומיות שלה פוחתת. כשמסתכלים למרחק, בגלל העקמומיות הקטנה ביותר של העדשה, כוח השבירה שלה הוא גם הקטן ביותר. כשהאובייקט מתקרב לעין, שריר הריסי מתכווץ. כתוצאה מכך, הרצועה של Zinn נרגעת, כלומר העדשה מפסיקה להימתח. במקרה של הרפיה מוחלטת של סיבי הרצועה של צין, העדשה יורדת בכ-0.3 מ"מ בהשפעת כוח הכבידה. בשל תכונותיה האלסטיות, עדשת העדשה, בהיעדר מתח, הופכת קמורה יותר, וכוח השבירה שלה עולה.

התכווצות סיבי השריר הריסי אחראית לעירור הסיבים הפאראסימפתטיים של העצב האוקולומוטורי, המגיבים לנהירה של דחפים אפרנטיים לאזור המוח התיכון.

אם התאמות לא עובדת, כלומר, האדם מסתכל למרחק, אז רדיוס העקמומיות הקדמי של העדשה הוא 10 מ"מ; עם התכווצות מקסימלית של שריר הריסי, רדיוס העקמומיות הקדמי של העדשה משתנה ל-5.3 מ"מ. השינויים ברדיוס האחורי פחות משמעותיים: מ-6 מ"מ הוא יורד ל-5.5 מ"מ.

הלינה מתחילה לפעול ברגע שהאובייקט מתקרב למרחק של כ-65 מטרים. במקרה זה, שריר הריסי עובר ממצב רגוע למתוח. עם זאת, במרחק כזה של חפצים, המתח בסיבים אינו גבוה. כיווץ משמעותי יותר של השריר מתרחש כאשר האובייקט מתקרב ל-5-10 מטרים. לאחר מכן, מידת ההתאמה עולה בהדרגה עד שהאובייקט עוזב את אזור הראות הברורה. המרחק הקצר ביותר שבו חפץ עדיין נראה בבירור נקרא נקודת הראייה הבהירה הקרובה ביותר. בדרך כלל, הנקודה הרחוקה של ראייה צלולה היא רחוקה לאין שיעור. מעניין שאצל ציפורים ויונקים מנגנון הלינה דומה לזה של בני אדם.

עם הגיל, גמישות העדשה יורדת, ומשרעת ההתאמה פוחתת. במקרה זה, הנקודה הרחוקה ביותר של ראייה ברורה נשארת בדרך כלל באותו מקום, והקרוב ביותר מתרחקת בהדרגה.

חשוב לציין שכאשר מתאמנים מטווח קרוב, כשליש מהאירוח נשאר במילואים, כך שהעין לא תתעייף.

עם רוחק ראייה סנילי, הנקודה הקרובה ביותר לראייה ברורה מוסרת עקב ירידה בגמישות העדשה. עם פרסביופיה, כוח השבירה של העדשה הגבישית פוחת אפילו עם הכוח הגדול ביותר של התאמה. בגיל עשר הנקודה הקרובה ממוקמת 7 ס"מ מהעין, בגיל 20 היא זזה ב-8.3 ס"מ, בגיל 30 - עד 11 ס"מ, בגיל שישים היא כבר עוברת ל-80-100 ס"מ.
בניית תמונה על הרשתית

העין היא מערכת אופטית מורכבת מאוד. כדי ללמוד את תכונותיו, נעשה שימוש במודל מפושט, הנקרא עין מופחתת. הציר הוויזואלי של דגם זה חופף לציר של גלגל עין רגיל ועובר דרך מרכזי המדיה השבירה, בסופו של דבר בפובה המרכזית.

בדגם המצומצם של העין, רק החומר של גוף הזגוגית מסווג כחומר שבירה, שבו אין נקודות עיקריות השוכנות באזור החיתוך של מישורי השבירה. בגלגל העין האמיתי, שתי נקודות צמתים ממוקמות במרחק של 0.3 מ"מ זו מזו, הן מוחלפות בנקודה אחת. קרן שעוברת דרך נקודה צמתית חייבת לעבור דרך הנקודה המצומדת שלה, ולהשאיר אותה בכיוון מקביל. כלומר, בדגם המצומצם, שתי נקודות מוחלפות באחת, הממוקמת במרחק של 7.5 מ"מ מפני השטח של הקרנית, כלומר בשליש האחורי של העדשה. נקודת הצמתים נמצאת במרחק של 15 מ"מ מהרשתית. במקרה של בניית תמונה, כל נקודות הרשתית נחשבות כמאירות. קו ישר נמשך מכל אחד מהם דרך נקודת הצמתים.

התמונה שנוצרת על הרשתית מצטמצמת, הפוכה ואמיתית. כדי לקבוע את הגודל על הרשתית, צריך לקבע מילה ארוכה שמודפסת באותיות קטנות. במקביל, נקבע בכמה אותיות המטופל יכול להבחין בחוסר תנועה מוחלט של גלגל העין. לאחר מכן, השתמשו בסרגל כדי למדוד את אורך האותיות במילימטרים. לאחר מכן, באמצעות חישובים גיאומטריים, אתה יכול לקבוע את אורך התמונה על הרשתית. גודל זה נותן מושג על קוטר המקולה, האחראי לראייה ברורה מרכזית.

התמונה על הרשתית הפוכה, אך אנו רואים עצמים ישרים. זה נובע מאימון יומיומי של המוח, במיוחד מנתח החזותי. כדי לקבוע את המיקום בחלל, בנוסף לגירויים מהרשתית, אדם משתמש בגירוי פרופריוצפטורים של מנגנון השרירים של העין, כמו גם בקריאות מנתחים אחרים.

אנו יכולים לומר שיצירת רעיונות לגבי מיקומו של הגוף במרחב מבוססת על רפלקסים מותנים.

העברת מידע חזותי

מחקרים מדעיים עדכניים מצאו שבתהליך ההתפתחות האבולוציונית, מספר האלמנטים המעבירים מידע מקולטני הפוטו גדל יחד עם מספר השרשראות המקבילות של נוירונים אפרנטיים. ניתן לראות זאת בנתח השמיעה, אך במידה רבה יותר בנתח החזותי.

ישנם כמיליון סיבי עצב בעצב הראייה. כל סיב מחולק ל-5-6 חלקים בדיאנצפלון ומסתיים בסינפסות באזור הגוף החיצוני. במקרה זה, כל סיב בדרך מהגוף הגנטי להמיספרות המוחיות נמצא במגע עם 5000 נוירונים הקשורים לנתח החזותי. כל נוירון של מנתח החזותי מקבל מידע מ-4000 נוירונים נוספים. כתוצאה מכך, ישנה הרחבה משמעותית של מגעים חזותיים לעבר ההמיספרות המוחיות.

קולטני צילום ברשתית יכולים להעביר מידע פעם אחת ברגע שבו מופיע עצם חדש. אם התמונה לא משתנה, אז כתוצאה מהסתגלות הקולטנים מפסיקים להיות נרגשים, זאת בשל העובדה שמידע על תמונות סטטיות אינו מועבר למוח. כמו כן ברשתית ישנם קולטנים המעבירים רק תמונות של עצמים, בעוד שאחרים מגיבים לתנועה, הופעה והיעלמות של אות אור.

במהלך ערות, אותות אפרנטיים מקולטני הפוטו מועברים ללא הרף לאורך עצבי הראייה. בתנאי תאורה שונים, ניתן לעורר או לעכב דחפים אלו. ישנם שלושה סוגים של סיבים בעצב הראייה. הסוג הראשון כולל סיבים המגיבים רק כאשר האור נדלק. הסוג השני של הסיבים מוביל לעיכוב של דחפים אפרנטיים ומגיב להפסקת ההארה. אם תדליק שוב את התאורה, פריקת הפולסים בסוג זה של סיבים תעוכב. הסוג השלישי כולל את המספר הגדול ביותר של סיבים. הם מגיבים גם להדלקה וגם לכיבוי התאורה.

בעת ניתוח מתמטי של תוצאות מחקרים אלקטרופיזיולוגיים, נקבע כי הגדלה של התמונה מתרחשת לאורך הנתיב מהרשתית לנתח החזותי.

המרכיבים של תפיסה חזותית הם קווים. הדבר הראשון שמערכת הראייה עושה הוא להדגיש את קווי המתאר של אובייקטים. כדי להדגיש את קווי המתאר של עצמים, מספיקים מנגנונים מולדים.

הרשתית מכילה סיכום זמני ומרחבי של כל הגירויים החזותיים הקשורים לשדות הקליטה. מספרם בתאורה רגילה יכול להגיע ל-800 אלף, מה שמתאים בערך למספר הסיבים בעצב הראייה.

כדי לווסת את חילוף החומרים, לקולטני הרשתית יש היווצרות רשתית. אם אתה מגרה אותו בזרם חשמלי באמצעות אלקטרודות מחט, תדירות הדחפים האפרנטיים המתעוררים בקולטני הפוטו בתגובה להבזק של אור משתנה. היווצרות הרשתית פועלת על קולטני הפוטו דרך סיבי גמא דקיקים החודרים לרשתית, וכן דרך המנגנון הפרופריוצפטורי. בדרך כלל, זמן מה לאחר תחילת גירוי הרשתית, הדחפים האפרנטיים מתגברים לפתע. השפעה זו יכולה להימשך זמן רב גם לאחר הפסקת הגירוי. אנו יכולים לומר כי הרגשנות של הרשתית מוגברת באופן משמעותי על ידי נוירונים סימפטיים אדרנרגיים, השייכים להיווצרות הרשתית. הם מתאפיינים בתקופה סמויה ארוכה ואפקט ארוך.

שדות קליטה של ​​הרשתית מיוצגים על ידי שני סוגים. הראשון כולל אלמנטים המקודדים את התצורות הפשוטות ביותר של התמונה, תוך התחשבות במבנים בודדים. הסוג השני אחראי על קידוד התצורה בכללותה; בשל עבודתם, תמונות חזותיות מוגדלות. במילים אחרות, קידוד סטטי מתחיל ברמת הרשתית. לאחר עזיבת הרשתית, הדחפים נכנסים לאזור הגופים הגניקולריים החיצוניים, שם הקידוד העיקרי של התמונה החזותית מתרחש באמצעות בלוקים גדולים. גם באזור זה מועברים שברים בודדים של תצורת התמונה, מהירות וכיוון התנועה שלה.

במהלך החיים מתרחש שינון רפלקס מותנה של תמונות ויזואליות בעלות משמעות ביולוגית. כתוצאה מכך, קולטני רשתית יכולים להעביר אותות חזותיים בודדים, אך שיטות פענוח אינן ידועות עדיין.

כ-30 אלף סיבי עצב בוקעים מהפובה, בעזרתם מועברות 900 אלף סיביות מידע תוך 0.1 שניה. באותו זמן, לא יותר מ-4 סיביות מידע ניתן לעבד באזור החזותי של ההמיספרות המוחיות. כלומר, נפח המידע החזותי מוגבל לא על ידי הרשתית, אלא על ידי פענוח במרכזי הראייה הגבוהים יותר.

העין היא האיבר האחראי לתפיסה החזותית של העולם הסובב. הוא מורכב מגלגל העין, המחובר לאזורים מסוימים במוח דרך עצב הראייה, ומכשירי עזר. מכשירים כאלה כוללים את בלוטות הדמעות, רקמת השריר והעפעפיים.

גלגל העין מכוסה בקרום מגן מיוחד המגן עליו מפני נזקים שונים, הסקלרה. לחלק החיצוני של ציפוי זה צורה שקופה והוא נקרא קרנית. אזור הקורנופורם הוא אחד החלקים הרגישים ביותר בגוף האדם. אפילו פגיעה קטנה באזור זה מובילה לעצימת העיניים על ידי העפעפיים.

מתחת לקרנית נמצאת הקשתית, שצבעה יכול להשתנות. בין שתי השכבות הללו ישנו נוזל מיוחד. במבנה הקשתית יש חור מיוחד לאישון. הקוטר שלו נוטה להתרחב ולהתכווץ בהתאם לכמות האור הנכנסת. מתחת לאישון ישנה עדשה אופטית, עדשה גבישית, הדומה למעין ג'לי. ההצמדה שלו לסקלרה מתבצעת באמצעות שרירים מיוחדים. מאחורי העדשה האופטית של גלגל העין יש אזור הנקרא גוף הזגוגית. בתוך גלגל העין יש שכבה הנקראת קרקעית העין. אזור זה מכוסה בקרום רשת. שכבה זו מכילה סיבים דקים, שהם הקצה של עצב הראייה.

לאחר שקרני האור עוברות בעדשה, הן חודרות לגוף הזגוגית ונכנסות לשכבה הפנימית הדקה מאוד של העין - הרשתית.

איך נבנית התמונה

התמונה של עצם שנוצר על הרשתית של העין היא תהליך של עבודה משותפת של כל מרכיבי גלגל העין. קרני האור הנכנסות נשברות במדיום האופטי של גלגל העין, ומשחזרות תמונות של עצמים שמסביב על הרשתית. לאחר שעבר את כל השכבות הפנימיות, האור, פוגע בסיבי הראייה, מגרה אותם והאותות מועברים למרכזי מוח מסוימים. הודות לתהליך זה, אדם מסוגל לתפיסה חזותית של אובייקטים.

במשך זמן רב מאוד, החוקרים היו מודאגים מהשאלה איזו תמונה מתקבלת על הרשתית. אחד החוקרים הראשונים של נושא זה היה I. Kepler. מחקרו התבסס על התיאוריה לפיה התמונה שנבנתה על רשתית העין נמצאת במצב הפוך. על מנת להוכיח את התיאוריה הזו, הוא בנה מנגנון מיוחד, ששחזר את תהליך הפגיעה של קרני האור ברשתית.

קצת מאוחר יותר, ניסוי זה חזר על עצמו על ידי החוקר הצרפתי ר' דקארט. כדי לערוך את הניסוי, הוא השתמש בעין שור עם שכבה שהוסרה מהקיר האחורי. הוא הניח את העין הזו על כן מיוחד. כתוצאה מכך, הוא הצליח לצפות בתמונה הפוכה על הקיר האחורי של גלגל העין.

על סמך זה, עולה שאלה הגיונית לחלוטין: מדוע אדם רואה חפצים מסביב בצורה נכונה, ולא הפוך? זה מתרחש כתוצאה מהעובדה שכל המידע החזותי נכנס למרכזי המוח. בנוסף, חלקים מסוימים במוח מקבלים מידע מחושים אחרים. כתוצאה מהניתוח, המוח מתקן את התמונה והאדם מקבל מידע נכון על החפצים הסובבים אותו.

הרשתית היא החוליה המרכזית של המנתח החזותי שלנו

נקודה זו צוינה במדויק מאוד על ידי המשורר וו. בלייק:

דרך העין, לא עם העין
המוח יודע להסתכל על העולם.

בתחילת המאה התשע-עשרה, באמריקה, בוצע ניסוי מעניין. המהות שלו הייתה כדלקמן. הנבדק ענד עדשות אופטיות מיוחדות, שהתמונה עליהן הייתה בעלת בנייה ישירה. כתוצאה:

• ראייתו של הנסיין התהפכה לחלוטין;
• כל החפצים המקיפים אותו הפכו הפוכים.

משך הניסוי הוביל לכך שכתוצאה מהפרעה במנגנוני הראייה עם איברי חישה אחרים, החלה להתפתח מחלת ים. המדען חווה התקפי בחילה במשך שלושה ימים מתחילת הניסוי. ביום הרביעי לניסויים, כתוצאה משליטה במוח במצבים אלו, חזרה הראייה לקדמותה. לאחר שתיעד את הניואנסים המעניינים הללו, הנסיין הסיר את המכשיר האופטי. מאחר שעבודת מרכזי המוח כוונה להשגת התמונה שהתקבלה בעזרת המכשיר, כתוצאה מהסרתו, שוב התהפכה ראייתו של הנבדק. הפעם ההחלמה שלו ארכה כשעתיים.

תפיסה חזותית מתחילה בהקרנה של תמונה על הרשתית ובגירוי של קולטני פוטו

לאחר מחקר נוסף, התברר שרק המוח האנושי מסוגל להפגין יכולת הסתגלות כזו. השימוש במכשירים כאלה על קופים גרם להם ליפול למצב של תרדמת. מצב זה היה מלווה בהכחדה של תפקודי רפלקס ולחץ דם נמוך. בדיוק באותו מצב, שיבושים כאלה בתפקוד גוף האדם אינם נצפים.

די מעניינת היא העובדה שהמוח האנושי לא תמיד יכול להתמודד עם כל המידע החזותי הנכנס. כאשר מרכזים מסוימים לא מתפקדים, מופיעות אשליות ראייה. כתוצאה מכך, האובייקט המדובר יכול לשנות את צורתו ומבנהו.

יש עוד תכונה ייחודית מעניינת של איברי הראייה. כתוצאה משינוי המרחק מהעדשה האופטית לדמות מסוימת, משתנה גם המרחק לתמונה שלה. נשאלת השאלה, כתוצאה מכך, התמונה שומרת על בהירותה כאשר המבט האנושי משנה את המיקוד שלו, מאובייקטים הממוקמים במרחק ניכר לאלו הממוקמים קרוב יותר.

התוצאה של תהליך זה מושגת בעזרת רקמת שריר הממוקמת ליד עדשת גלגל העין. כתוצאה מהתכווצויות, הם משנים את קווי המתאר שלו, משנים את מיקוד הראייה. במהלך התהליך, כאשר המבט מתמקד בעצמים הממוקמים מרחוק, השרירים הללו נמצאים במנוחה, מה שכמעט ואינו משנה את קו המתאר של העדשה. כאשר המבט מתמקד בחפצים הממוקמים בקרבת מקום, השרירים מתחילים להתכווץ, העדשה מתכופפת ועוצמת התפיסה האופטית עולה.

תכונה זו של תפיסה חזותית נקראה התאמה. מונח זה מתייחס לעובדה שאיברי הראייה מסוגלים להסתגל להתמקדות באובייקטים הממוקמים בכל מרחק.

הסתכלות על עצמים קרובים מאוד במשך זמן רב עלולה לגרום למתח חמור בשרירי הראייה. כתוצאה מעבודתם המוגברת, עלולה להתרחש טביעה חזותית. על מנת להימנע מהרגע הלא נעים הזה, בקריאה או עבודה מול מחשב, המרחק צריך להיות לפחות רבע מטר. מרחק זה נקרא מרחק הראייה הצלולה.

המערכת האופטית של העין מורכבת מהקרנית, העדשה ומגוף הזגוגית.

היתרון של שני איברים חזותיים

נוכחותם של שני איברים חזותיים מגדילה באופן משמעותי את גודל שדה התפיסה. בנוסף, ניתן להבחין בין המרחק המפריד בין אובייקטים לאדם. זה קורה בגלל שתמונות שונות בנויות על הרשתית של שתי העיניים. אז התמונה הנתפסת בעין שמאל מתאימה להסתכלות על אובייקט מצד שמאל. בעין השנייה התמונה בנויה בדיוק הפוך. בהתאם לקרבת האובייקט, אתה יכול להעריך את ההבדל בתפיסה. בנייה זו של התמונה על הרשתית מאפשרת להבחין בין נפחי העצמים הסובבים.

בקשר עם

העין היא גוף בצורת כדור כדורי. הוא מגיע לקוטר של 25 מ"מ ולמשקל של 8 גרם, ומהווה מנתח חזותי. הוא מתעד את מה שהוא רואה ומעביר את התמונה למחשב, ואז באמצעות דחפים עצביים למוח.

מכשיר מערכת חזותית אופטית - העין האנושית יכולה להתאים את עצמה, בהתאם לאור הנכנס. הוא מסוגל לראות חפצים מרוחקים ואובייקטים קרובים.

לרשתית יש מבנה מורכב מאוד

גלגל העין מורכב משלושה ממברנות. החיצוני הוא רקמת חיבור אטומה התומכת בצורת העין. הממברנה השנייה היא כלי דם, המכילה רשת גדולה של כלי דם המזינים את גלגל העין.

צבעו שחור וסופג אור, ומונע ממנו להתפזר. הקליפה השלישית צבעונית, וצבע העיניים תלוי בצבעה. במרכז ישנו אישון המווסת את זרימת הקרניים ושינויי הקוטר, בהתאם לעוצמת התאורה.

המערכת האופטית של העין מורכבת מגוף הזגוגית. העדשה יכולה לקחת גודל של כדור קטן ולהימתח לגדלים גדולים יותר, ולשנות את המיקוד של המרחק. הוא מסוגל לשנות את העקמומיות שלו.

קרקעית העין מכוסה על ידי הרשתית, שעוביה עד 0.2 מ"מ. הוא מורכב ממערכת עצבים מרובדת. לרשתית יש חלק חזותי גדול - תאי פוטורצפטורים וחלק קדמי עיוור.

הקולטנים החזותיים של הרשתית הם מוטות וחרוטים. חלק זה מורכב מעשר שכבות וניתן לבחון אותו רק במיקרוסקופ.

כיצד נוצרת תמונה על הרשתית

הקרנה של תמונה על הרשתית

כאשר קרני האור עוברות דרך העדשה, נעות דרך גוף הזגוגית, הן פוגעות ברשתית, הממוקמת במישור הקרקעית. מול האישון על הרשתית יש כתם צהוב - זה החלק המרכזי, התמונה עליו הכי ברורה.

השאר פריפריאלי. החלק המרכזי מאפשר לך לראות בבירור אובייקטים עד לפרט הקטן ביותר. בעזרת ראייה היקפית, אדם מסוגל לראות תמונה לא ברורה במיוחד, אלא לנווט בחלל.

תפיסת התמונה מתרחשת עם הקרנת התמונה על הרשתית של העין. קולטני הפוטו מתרגשים. מידע זה נשלח למוח ומעובד במרכזי הראייה. הרשתית של כל עין מעבירה את חצי התמונה שלה באמצעות דחפים עצביים.

בזכות זה ובזכות הזיכרון החזותי, נוצרת תמונה ויזואלית משותפת. התמונה מוצגת על הרשתית בצורה מוקטנת, הפוכה. ולנגד עיניך הוא נראה ישר ובגודל טבעי.

ירידה בראייה עקב נזק לרשתית

נזק לרשתית מוביל לירידה בראייה. אם החלק המרכזי שלו ניזוק, זה יכול להוביל לאובדן מוחלט של הראייה. ייתכן שאדם אינו מודע לפגיעה בראייה היקפית במשך זמן רב.

הנזק מתגלה על ידי בדיקת ראייה היקפית. כאשר שטח גדול של חלק זה של הרשתית ניזוק, מתרחשים הדברים הבאים:

1. פגם חזותי בצורה של אובדן שברים בודדים;
2. ירידה בכיוון בתאורה לקויה;
3. שינוי בתפיסת הצבע.

תמונה של עצמים על הרשתית, שליטה בתמונה על ידי המוח

תיקון ראייה באמצעות לייזר

אם שטף האור ממוקד מול הרשתית, ולא במרכז, אז ליקוי הראייה הזה נקרא קוצר ראייה. לאדם קוצר ראייה יש ראייה ירודה למרחק וראייה טובה לקרוב. כאשר קרני האור ממוקדות מאחורי הרשתית, זה נקרא רוחק ראייה.

אדם, להיפך, רואה קרוב בצורה גרועה ומבחין היטב אובייקטים מרחוק. לאחר זמן מה, אם העין לא רואה את התמונה של האובייקט, היא נעלמת מהרשתית. תמונה שנזכרת חזותית נשמרת במוח האנושי למשך 0.1 שניות. תכונה זו נקראת אינרציה חזותית.

איך תמונות נשלטות על ידי המוח

אפילו המדען יוהנס קפלר הבין שהתמונה המוקרנת הייתה הפוכה. ומדען אחר, הצרפתי רנה דקארט, ערך ניסוי ואישר את המסקנה הזו. הוא הסיר את השכבה האטומה האחורית מעינו של השור.

הוא החדיר את עינו לתוך החור בזכוכית וראה תמונה הפוכה על הקיר של קרקעית העין. לפיכך, הוכחה ההצהרה שכל התמונות המועברות לרשתית העין בעלות מראה הפוך.

והעובדה שאנחנו רואים תמונות לא הפוכות היא הכשרון של המוח. המוח הוא שמתקן ללא הרף את תהליך הראייה. זה גם הוכח מדעית וניסיוני. הפסיכולוג ג'יי סטרטון החליט לערוך ניסוי ב-1896.

הוא השתמש במשקפיים, שבזכותם, על הרשתית של העין, כל העצמים נראו ישרים, ולא הפוכים. ואז, כשסטרטון עצמו ראה תמונות הפוכות לפניו. הוא החל לחוות חוסר עקביות בין תופעות: לראות בעיניים ולהרגיש חושים אחרים. הופיעו סימני מחלת ים, הוא חש בחילה, חש אי נוחות וחוסר איזון בגוף. זה נמשך שלושה ימים.

ביום הרביעי הוא הרגיש טוב יותר. ביום החמישי הוא הרגיש מצוין, בדיוק כמו לפני תחילת הניסוי. כלומר, המוח הסתגל לשינויים והחזיר הכל לקדמותו לאחר זמן מה.

ברגע שהוא הוריד את המשקפיים, הכל שוב התהפך. אבל במקרה זה, המוח התמודד עם המשימה מהר יותר, לאחר שעה וחצי הכל שוחזר, והתמונה הפכה נורמלית. אותו ניסוי בוצע עם קוף, אך הוא לא עמד בניסוי ונקלע למצב של תרדמת.

תכונות של חזון

מוטות קונוסים

מאפיין נוסף של הראייה הוא אקומודציה, זוהי היכולת של העיניים להסתגל לראייה גם למרחקים קרובים וגם למרחקים. לעדשה יש שרירים שיכולים לשנות את העקמומיות של פני השטח.

כאשר מסתכלים על עצמים הממוקמים במרחק רב, העקמומיות של פני השטח קטנה והשרירים רפויים. כשצופים בחפצים מטווח קרוב, השרירים מביאים את העדשה למצב דחוס, העקמומיות גדלה, ולכן גם הכוח האופטי גדל.

אבל במרחק קרוב מאוד, מתח השרירים הופך לגבוה ביותר, הוא יכול להיות מעוות, והעיניים מתעייפות במהירות. לכן, המרחק המקסימלי לקריאה ולכתיבה הוא 25 ס"מ מהאובייקט.

ברשתית העין השמאלית והימנית, התמונות המתקבלות שונות זו מזו מכיוון שכל עין בנפרד רואה את האובייקט מהצד שלה. ככל שהאובייקט המדובר קרוב יותר, ההבדלים בהירים יותר.

העיניים רואות חפצים בנפח, ולא במטוס. תכונה זו נקראת ראייה סטריאוסקופית. אם אתה מסתכל על ציור או אובייקט במשך זמן רב, אז על ידי הזזת העיניים שלך לחלל ברור, אתה יכול לראות את קווי המתאר של האובייקט או הציור הזה לרגע.

עובדות על חזון

יש הרבה עובדות מעניינות על מבנה העין.

עובדות מעניינות על ראיית האדם והחיות:

• רק ל-2% מאוכלוסיית העולם יש עיניים ירוקות.
• ל-1% מכלל האוכלוסייה יש עיניים בצבע שונה.
• לבקנים יש עיניים אדומות.
• זווית הצפייה של האדם היא בין 160 ל-210 מעלות.
• עיני החתול מסתובבות עד 185 מעלות.
• לסוס יש שדה ראייה של 350°.
• הנשר רואה מכרסמים קטנים מגובה של 5 ק"מ.
• לשפירית איבר חזותי ייחודי, המורכב מ-30 אלף עיניים בודדות. כל עין רואה שבר נפרד, והמוח מחבר הכל לתמונה גדולה. סוג זה של ראייה נקרא ראיית פנים. שפירית רואה 300 תמונות בשנייה.
• ליען יש נפח עיניים גדול יותר מנפח המוח שלו.
• עין של לוויתן גדול שוקלת 1 ק"ג.
• תנינים בוכים כשהם אוכלים בשר, ומשתחררים מעודפי מלח.
• ישנם מינים בקרב עקרבים שיש להם עד 12 עיניים; לעכבישים מסוימים יש 8 עיניים.
• כלבים וחתולים אינם יכולים להבחין בצבע האדום.
• הדבורה גם לא רואה אדום, אבל מבדילה בין אחרים וחשה היטב קרינה אולטרה סגולה.
• האמונה הרווחת כי פרות ושורים מגיבים לצבע האדום היא שגויה. במלחמות שוורים שוורים שמים לב לא לצבע האדום, אלא לתנועת הסמרטוט, מכיוון שהם עדיין קוצר ראייה.

איבר העין מורכב במבנה ובפונקציונליות. כל חלק מרכיב הוא אינדיבידואלי וייחודי, כולל הרשתית. תפיסה נכונה וברורה של התמונה, חדות הראייה וראיית העולם בצבעים ובצבעים תלויה בעבודה של כל מחלקה בנפרד וביחד.

על קוצר ראייה ושיטות הטיפול בה - בסרטון: