Jak działa sens wzroku?

Doświadczenie wzroku zaczyna się, gdy fotony ze świata uderzają w soczewkę naszego oka i skupiają się na małym plamce komórek fotorecepcyjnych w części oka zwanej siatkówką. Komórki te są dostępne w dwóch typach - prętach i stożkach. Stożki są przeznaczone do wykrywania kolorów, dobrze funkcjonujące w jasnym świetle, a pręty są bardziej wrażliwe, ale także ślepoty kolorów. Ludzie mają około 125 milionów komórek prętów i 6 milionów komórek stożkowych. Niektóre gatunki mają o wiele więcej prętów, zwłaszcza te przystosowane do życia w nocy. Niektóre sowy mają noktowizor 100 razy bardziej ostre niż ten widok, do którego jesteśmy przyzwyczajeni.

W pręty i stożki wykonują funkcję zwaną fototransdukcją, co oznacza po prostu przekształcenie przychodzącego światła w sygnały elektryczne, które mają być wysłane do mózgu, co jest możliwe. Wszystkie te komórki zawierają białka fotoreceptywne z różnymi cząsteczkami pigmentowymi. W prętach nazywane są rodopsyną. W stożkach można znaleźć różne pigmenty, umożliwiając rozróżnienie różnych kolorów. Kiedy lIght związany z pigmentem wpływa na komórkę fotoreceptorów, wysyła sygnał w dół włókna wzrokowego, w przeciwnym razie nie. Komórki fotoreceptorów i zdolność wzroku to wyjątkowo stare innowacje ewolucyjne, pochodzące z okresu kambryjskiego w ciągu 540 milionów lat temu.

Istnieją dwie godne uwagi cechy strukturalne ludzkiej siatkówki. Pierwszym z nich jest fovea, wysoce skondensowany obszar komórek fotoreceptorów znajdujących się w środku siatkówki. Gęstość komórek jest tutaj kilka razy większa niż na peryferiach, wyjaśniając, dlaczego, kiedy patrzymy bezpośrednio na coś, jest o wiele wyraźniejsze niż patrzenie na nią w rogu naszego oka.

Fovea jest również odpowiedzialna za adaptacje behawioralne, które wywołują nas, aby szybko odwrócić głowy i patrzeć na coś, jeśli nas zaskakuje. Jeśli fovea nie istniała, a gęstość fotoreceptora była jednolita na powierzchni siatkówki,Nie musielibyśmy tego robić - musielibyśmy tylko lekko odwrócić głowę, aby wydarzenie przynajmniej wpadło w naszą dziedzinę wizji. Obszar foveal jest stosunkowo niewielką częścią pola widzenia o szerokości około 10 stopni.

Drugą godną uwagi cechą strukturalną w siatkówce jest nasza martwa powierzchnia. Tutaj światłowód wzrokowy łączy się z tylną częścią siatkówki, aby uzyskać informacje wizualne, wykluczając istnienie fotoreceptorów w małym miejscu. Nasz mózg automatycznie wypełnia nasze martwe miejsca dla nas, ale różne ćwiczenia wizualne mogą udowodnić, że tam jest.

Po przekształceniu światła w impulsy elektryczne i wysłane włókno wzrokowe, przechodzi ono do tyłu mózgu (po wykonaniu kilku stołów), gdzie znajduje się kora wzrokowa. W korze wizualnej hierarchia komórek detektora izoluje przydatne prawidłowości w danych wizualnych, odrzucając zbędne informacje. Jedna warstwa komórek wykrywa takie rzeczy, jak linie i krzywe.

Wyższy LAWykryłeś prawidłowości takie jak ruch i kształty 3D. Najwyższa warstwa to miejsce, w którym pojawiają się gestalty - ogólne symbole, odpowiedzialne za świadome doświadczenie wzroku w normalnych okolicznościach. Kora wizualna jest jednym z najlepiej rozumianych ze wszystkich obszarów mózgu, z obszerną literaturą neuronauki.