Hvordan fungerer Sense of Sight?
Oplevelsen af synet begynder, når fotoner fra verden rammer linsen i vores øje og fokuseres på en lille plet fotoreseptive celler på en del af øjet kaldet nethinden. Disse celler findes i to typer - stænger og kegler. Kegler er til farvedetektion, fungerer godt i skarpt lys, og stænger er mere følsomme, men også farveblinde. Mennesker har omkring 125 millioner stavceller og 6 millioner kegle celler. Nogle arter har mange flere stænger, især dem, der er tilpasset til at leve om natten. Nogle ugler har nattsyn 100 gange mere akut end det syn, vi er vant til.
Stænger og kegler udfører en funktion kaldet fototransduktion, som ganske enkelt betyder at konvertere indgående lys til elektriske signaler, der skal sendes til hjernen, hvilket gør synet muligt. Alle disse celler indeholder fotoreseptive proteiner med forskellige pigmentmolekyler. I stænger kaldes disse rhodopsin. I kegler kan forskellige pigmenter findes, så øjet kan skelne mellem forskellige farver. Når lys, der er forbundet med pigmentet, påvirker fotoreseptorcellen, sender det et signal ned på den optiske fiber, ellers gør det ikke. Fotoreceptorceller og synets evne er ekstremt gamle evolutionære innovationer, der går tilbage til den kambriske periode for over 540 millioner år siden.
Der er to bemærkelsesværdige strukturelle egenskaber ved den menneskelige nethinde. Den første er fovea, et stærkt kondenseret område af fotoreceptorceller placeret i midten af nethinden. Celletætheden her er flere gange større end på periferien, hvilket forklarer, hvorfor når vi ser direkte på noget, det er meget klarere end at se det gennem hjørnet af vores øje.
Fovea er også ansvarlig for de adfærdsmæssige tilpasninger, der provokerer os til hurtigt at dreje vores hoveder og stirre på noget, hvis det skræmmer os. Hvis fovea ikke eksisterede, og fotoreceptortætheden var ensartet over nethindens overflade, ville vi ikke behøve at gøre dette - vi ville kun have brug for at vende hovedet lidt, så begivenheden i det mindste faldt inden for vores synsfelt . Fovealområdet er en relativt lille del af synsfeltet, ca. 10 grader bredt.
Den anden bemærkelsesværdige strukturelle egenskab i nethinden er vores blinde plet. Det er her den optiske fiber forbindes op til bagsiden af nethinden for at få visuel information, hvilket udelukker eksistensen af fotoreseptorer på et lille sted. Vores hjerner udfylder automatisk vores blinde pletter for os, men forskellige visuelle øvelser kan bevise, at de er der.
Når lyset er konverteret til elektriske impulser og sendt optisk fiber ned, går det hele vejen til bagsiden af hjernen (efter at have lavet et par mellemlandinger), hvor den visuelle cortex er placeret. I den visuelle cortex isolerer et hierarki af detektorceller nyttige regelmæssigheder i de visuelle data og kasserer overflødig information. Et lag celler opdager ting som linjer og kurver.
Et højere lag kan registrere regelmæssigheder som bevægelse og 3D-former. Det højeste lag er, hvor gestalter - overordnede symboler - vises, der er ansvarlige for den bevidste oplevelse af synet under normale omstændigheder. Den visuelle cortex er blandt de bedst forståede af alle hjerneområder med en omfangsrig neurovidenskabslitteratur.