ความรู้สึกของการมองเห็นทำงานอย่างไร

ประสบการณ์การมองเห็นเริ่มต้นเมื่อโฟตอนจากโลกชนเลนส์ตาของเราและมุ่งเน้นไปที่เซลล์รับแสงขนาดเล็กในส่วนของดวงตาที่เรียกว่าเรตินา เซลล์เหล่านี้มีสองประเภทคือแท่งและกรวย กรวยสำหรับการตรวจจับสีทำงานได้ดีในแสงที่สว่างและแท่งมีความไวมากขึ้น แต่ยังมีตาบอดสี มนุษย์มีเซลล์ Rod ประมาณ 125 ล้านเซลล์และเซลล์รูปกรวย 6 ล้านเซลล์ บางชนิดมีแท่งขึ้นมามากมายโดยเฉพาะที่ปรับตัวให้เข้ากับการใช้ชีวิตในเวลากลางคืน นกฮูกบางตัวมีการมองเห็นในเวลากลางคืนรุนแรงกว่าที่เราคุ้นเคย 100 เท่า

แท่งและกรวยทำหน้าที่เรียกว่า phototransduction ซึ่งหมายถึงการแปลงแสงที่เข้ามาเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อส่งไปยังสมองทำให้มองเห็นได้ เซลล์ทั้งหมดเหล่านี้มีโปรตีนรับแสงที่มีโมเลกุลเม็ดสีที่หลากหลาย ในแท่งเหล่านี้เรียกว่า rhodopsin ในกรวยเม็ดสีต่าง ๆ สามารถพบได้ทำให้ดวงตาสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างสีต่าง ๆ เมื่อแสงที่เกี่ยวข้องกับรงควัตถุส่งผลกระทบต่อเซลล์รับแสงก็จะส่งสัญญาณไปยังไฟเบอร์ออปติกไม่เช่นนั้นจะไม่ส่งสัญญาณ เซลล์รับแสงและความสามารถในการมองเห็นเป็นนวัตกรรมเชิงวิวัฒนาการที่เก่าแก่มากย้อนหลังไปถึงยุคแคมเบรียนเมื่อกว่า 540 ล้านปีก่อน

มีโครงสร้างลักษณะเด่นสองอย่างของเรตินาของมนุษย์ ที่แรกก็คือ fovea ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูงของเซลล์รับแสงซึ่งตั้งอยู่ในใจกลางของเรตินา ความหนาแน่นของเซลล์ที่นี่มีค่ามากกว่าเส้นรอบวงหลายเท่าอธิบายว่าทำไมเมื่อเรามองตรงไปที่บางสิ่งมันชัดเจนกว่ามองผ่านมุมตาของเรา

Fovea ยังรับผิดชอบในการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมที่กระตุ้นให้เราหันหัวของเราอย่างรวดเร็วและจ้องมองที่บางสิ่งบางอย่างถ้ามันทำให้เราตกใจ หาก fovea ไม่มีตัวตนและความหนาแน่นของเซลล์รับแสงนั้นเหมือนกันทั่วพื้นผิวของเรตินาเราไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้ - เราเพียง แต่ต้องหันหน้าเล็กน้อยเพื่อให้เหตุการณ์อย่างน้อยก็ตกอยู่ในวิสัยทัศน์ . พื้นที่ foveal เป็นส่วนเล็ก ๆ ของสนามสายตากว้างประมาณ 10 องศา

ลักษณะโครงสร้างที่โดดเด่นที่สองในเรตินาคือจุดบอดของเรา นี่คือที่ใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อถึงด้านหลังของจอประสาทตาเพื่อรับข้อมูลภาพโดยแยกการดำรงอยู่ของตัวรับแสงในจุดเล็ก ๆ สมองของเราเติมจุดบอดให้เราโดยอัตโนมัติ แต่การออกกำลังกายทางสายตาที่หลากหลายสามารถพิสูจน์ได้ว่ามันอยู่ที่นั่น

เมื่อแสงถูกแปลงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าและส่งผ่านใยแก้วนำแสงมันจะไปทางด้านหลังของสมอง (หลังจากหยุดพักสักครู่) ซึ่งเป็นที่ตั้งของเยื่อหุ้มสมองที่มองเห็น ใน visual cortex ลำดับชั้นของเซลล์ตรวจจับจะแยกระเบียบที่มีประโยชน์ในข้อมูลภาพโดยทิ้งข้อมูลที่ไม่จำเป็น เซลล์หนึ่งชั้นตรวจพบสิ่งต่าง ๆ เช่นเส้นและเส้นโค้ง

เลเยอร์ที่สูงขึ้นจะตรวจจับความสม่ำเสมอเช่นการเคลื่อนไหวและรูปร่าง 3 มิติ เลเยอร์ที่สูงที่สุดคือตำแหน่งที่มี สัญญาณ ภาพสัญลักษณ์ซึ่งแสดงถึงความรับผิดชอบต่อประสบการณ์การมองเห็นภายใต้สถานการณ์ปกติ เยื่อหุ้มสมองที่มองเห็นเป็นหนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุดในการเข้าใจพื้นที่สมองทั้งหมดที่มีวรรณคดีประสาทวิทยาศาสตร์มากมาย