Jak funguje pocit zraku?

Zkušenost zrak začíná, když fotony ze světa zasáhly čočku našeho oka a soustředí se na malou skvrnu fotorecepčních buněk na část oka zvaného sítnice. Tyto buňky přicházejí ve dvou typech - tyčí a kužely. Kužely jsou pro detekci barev, fungují dobře v jasném světle a tyče jsou citlivější, ale také barvy. Lidé mají asi 125 milionů tyčových buněk a 6 milionů kuželových buněk. Některé druhy mají mnohem více prutů, zejména ty, které jsou přizpůsobeny životu v noci. Některé sovy mají noční vidění 100krát akutní než na to, na který jsme zvyklí.

Pruty a kužely provádějí funkci zvanou Phototransduction, což jednoduše znamená přeměnu příchozího světla na elektrické signály, které mají být odeslány do mozku, což umožňuje pohled. Všechny tyto buňky obsahují fotoreceptivní proteiny s různými molekulami pigmentu. V prutech se nazývají rhodopsin. V kuželech lze nalézt různé pigmenty, což umožňuje oko rozlišovat mezi různými barvami. Když lIght spojený s pigmentem ovlivňuje fotoreceptorovou buňku, posílá signál po optickém vláknu, jinak to není. Fotoreceptorové buňky a schopnost zraku jsou extrémně staré evoluční inovace, které se datují do kambrianského období před více než 540 miliony let.

Existují dvě pozoruhodné strukturální vlastnosti lidské sítnice. Prvním je fovea, vysoce kondenzovaná oblast fotoreceptorových buněk umístěných ve středu sítnice. Hustota buněk je zde několikrát větší než na periferii a vysvětluje, proč, když se díváme přímo na něco, je to mnohem jasnější, než se na to dívat přes roh oka.

Fovea je také zodpovědná za adaptace na chování, které nás vyvolávají, abychom rychle otočili naše hlavy a zírali na něco, pokud nás to překvapí. Pokud fovea neexistovala a hustota fotoreceptoru byla rovnoměrná přes povrch sítnice,Nemuseli bychom to dělat - museli bychom jen mírně otočit hlavu, aby událost nejméně spadala do našeho zorného pole. Foveální oblast je relativně malá část zorného pole, asi 10 stupňů široké.

Druhou pozoruhodnou strukturální charakteristikou v sítnici je naše slepé místo. To je místo, kde se optické vlákno spojí až k zadní části sítnice, aby získala vizuální informace, a vylučuje existenci fotoreceptorů na malém místě. Naše mozky pro nás automaticky vyplňují naše slepá místa, ale různá vizuální cvičení mohou dokázat, že je tam.

Jakmile je světlo přeměněno na elektrické impulsy a vyslané optické vlákno, jde až do zadní části mozku (po provedení několika zastávek), kde je umístěna vizuální kůra. Ve vizuální kůře izoluje hierarchie detektorových buněk užitečné pravidelnosti ve vizuálních datech a vyřazuje zbytečné informace. Jedna vrstva buněk detekuje věci jako linie a křivky.

Vyšší laYer by detekoval pravidelnosti, jako je pohyb a 3D tvary. Nejvyšší vrstva je místo, kde se gestalts - celkové symboly - zodpovědný za vědomý zážitek ze zraku za normálních okolností. Vizuální kůra patří mezi nejlépe pochopené ze všech oblastí mozku s objemnou neurovědní literaturou.