Hoe werkt het inzicht?
De ervaring van het zicht begint wanneer fotonen van de wereld de lens van ons oog raken en zich concentreren op een klein stukje fotoreceptieve cellen op een deel van het oog dat het netvlies wordt genoemd. Deze cellen zijn er in twee soorten - staven en kegels. Kegels zijn voor kleurdetectie, werken goed in fel licht en staven zijn gevoeliger maar ook kleurenblind. Mensen hebben ongeveer 125 miljoen staafcellen en 6 miljoen kegelcellen. Sommige soorten hebben veel meer hengels, vooral die aangepast om 's nachts te leven. Sommige uilen hebben nachtzicht 100 keer scherper dan dat we gewend zijn.
Staven en kegels voeren een functie uit die fototransductie wordt genoemd, wat eenvoudig betekent dat binnenkomend licht wordt omgezet in elektrische signalen die naar de hersenen worden gestuurd, waardoor zicht mogelijk wordt. Al deze cellen bevatten fotoreceptieve eiwitten met verschillende pigmentmoleculen. In staven worden deze rhodopsin genoemd. In kegels kunnen verschillende pigmenten worden gevonden, waardoor het oog onderscheid kan maken tussen verschillende kleuren. Wanneer licht geassocieerd met het pigment de fotoreceptorcel beïnvloedt, stuurt het een signaal door de optische vezel, anders niet. Fotoreceptorcellen en het gezichtsvermogen zijn extreem oude evolutionaire innovaties, die teruggaan tot de Cambrium-periode meer dan 540 miljoen jaar geleden.
Er zijn twee opmerkelijke structurele kenmerken van het menselijk netvlies. De eerste is de fovea, een sterk gecondenseerd gebied van fotoreceptorcellen in het midden van het netvlies. De celdichtheid is hier meerdere malen groter dan aan de rand, wat verklaart waarom wanneer we rechtstreeks naar iets kijken, het veel duidelijker is dan ernaar kijken door onze ooghoeken.
De fovea is ook verantwoordelijk voor de gedragsaanpassingen die ons uitdagen om snel ons hoofd te draaien en naar iets te staren als het ons doet schrikken. Als de fovea niet zou bestaan en de fotoreceptordichtheid uniform was over het oppervlak van het netvlies, zouden we dit niet hoeven te doen - we zouden ons hoofd slechts een beetje moeten draaien zodat de gebeurtenis tenminste binnen ons gezichtsveld viel . Het foveale gebied is een relatief klein deel van het gezichtsveld, ongeveer 10 graden breed.
Het tweede opmerkelijke structurele kenmerk in het netvlies is onze blinde vlek. Dit is waar de optische vezel wordt aangesloten op de achterkant van het netvlies om visuele informatie te krijgen, waardoor het bestaan van fotoreceptoren op een kleine plek wordt uitgesloten. Onze hersenen vullen automatisch onze blinde vlekken voor ons in, maar verschillende visuele oefeningen kunnen bewijzen dat het er is.
Zodra licht wordt omgezet in elektrische impulsen en de optische vezel naar beneden wordt gestuurd, gaat het helemaal naar de achterkant van de hersenen (na een paar tussenstops), waar de visuele cortex zich bevindt. In de visuele cortex isoleert een hiërarchie van detectorcellen nuttige regelmatigheden in de visuele gegevens, waarbij overbodige informatie wordt weggegooid. Eén laag cellen detecteert dingen als lijnen en curven.
Een hoger gelegen laag zou regelmatigheden zoals beweging en 3D-vormen detecteren. De hoogste laag is waar gestalts - algemene symbolen - verschijnen, die verantwoordelijk zijn voor de bewuste ervaring van zien onder normale omstandigheden. De visuele cortex is een van de best begrepen van alle hersengebieden, met een omvangrijke literatuur over neurowetenschappen.