Anatomija-Leksikon

Kako funkcionira viđenje?

Sinonimi u širem smislu

Medicinski: vizualna percepcija, vizualizacija

Pogledaj Pogledaj

Engleski: see, watch, look

Uvod

Viđenje je vrlo složen proces koji još uvijek nije u potpunosti razjašnjen do detalja. Svjetlost se u elektroničkom obliku prenosi u mozak i obrađuje u skladu s tim.

Da bismo razumjeli viziju, trebalo bi znati nekoliko pojmova koji su ukratko objašnjeni u nastavku:

Što je svjetlost
Što je neuron?
Koji je vizualni put?
Koji su optički centri vida?

Slika očna jabučica

Optički živac (vidni živac)
Rožnica
leće
prednja komora
Ciliarni mišić
Staklasto tijelo
Mrežnica

Što je vid

Vidjeti očima je vizualna percepcija svjetlosti i prijenos u vizualne centre u mozgu (CNS).
Nakon toga slijedi procjena vizualnih utisaka i moguća naknadna reakcija na njih.

Svjetlost u očima pokreće kemijsku reakciju na mrežnici, što stvara specifični električni impuls koji se putem živčanih putova prenosi u više, takozvane optičke moždane centre. Na putu do tamo, naime već u mrežnici, električni se podražaj obrađuje i priprema za više centre na takav način da se mogu nositi s informacijama pruženim u skladu s tim.

Uz to, morate uključiti i psihološke posljedice koje proizlaze iz onoga što vidite. Nakon što informacije u vizualnom korteksu mozga postanu svjesne, dolazi do analize i interpretacije. Stvara se fiktivni model koji predstavlja vizualni dojam, uz pomoć kojeg se koncentracija usmjerava na određene detalje viđenog. Tumačenje uvelike ovisi o individualnom razvoju gledatelja. Iskustva i sjećanja nehotice utječu na taj proces, tako da svaka osoba stvara svoju „vlastitu sliku“ iz vizualne percepcije.

Što je svjetlost

Svjetlost koju opažamo je elektromagnetsko zračenje s valnom duljinom u rasponu od 380 - 780 nanometara (nm). Različite valne duljine svjetlosti u ovom spektru određuju boju. Primjerice, crvena je boja u rasponu valnih duljina od 650 - 750 nm, zelena u rasponu od 490 - 575 nm, a plava na 420 - 490 nm.

Ako se bolje pogleda, svjetlost se također može rastaviti na sitne čestice, takozvane fotone. To su najmanje jedinice svjetlosti koje mogu stvoriti poticaj za oko. Da bi podražaj bio primjetan, nevjerojatan broj ovih fotona mora pokrenuti podražaj u oku.

Što je neuron?

A Neuron općenito označava a Živčana stanica.
Živčane stanice mogu preuzeti vrlo različite funkcije. Međutim, uglavnom su prijemčivi za informacije u obliku električnih impulsa, koji se mogu mijenjati ovisno o vrsti živčane stanice i putem staničnih procesa (Aksoni, Sinapse) zatim ga prenose na jednu ili, puno češće, na nekoliko drugih živčanih stanica.

Prikaz živčanih završetaka (sinapsa)

Živčani završeci (dentrit)
Messenger tvari, npr. Dopamin
ostali živčani završetak (akson)

Koji je vizualni put

Kao Vizualni put povezanost oko i mozak označena brojnim živčanim procesima. Počevši od oka, započinje mrežnicom i smješta se u Optički živac u mozak. u Corpus geniculatum laterale, u blizini talamusa (obje važne moždane strukture) dolazi do prelaska na vizualno zračenje. To zatim zrači u stražnje režnjeve (okcipitalne režnjeve) mozga, gdje se nalaze vizualni centri.

Koji su optički centri vida?

Optički centri vida područja su u mozgu koja uglavnom obrađuju informacije koje dolaze iz oka i pokreću odgovarajuće reakcije.

To uglavnom uključuje Vizualni kortekssmještene u stražnjem dijelu mozga. Može se podijeliti na primarni i sekundarni vidni korteks. Ovdje se ono što se vidi prvo svjesno opaža, a zatim tumači i klasificira.

U moždanom stablu postoje i manji vizualni centri koji su odgovorni za pokrete oka i očne reflekse. Nisu važni samo za zdrav vid, oni također igraju važnu ulogu u pregledima, na primjer kako bi se utvrdilo koji je dio mozga ili vidni put oštećen.

Vizualna percepcija u mrežnici

Da bismo mogli vidjeti, svjetlost mora doprijeti do mrežnice na stražnjem dijelu oka. Prvo pada kroz rožnicu, zjenicu i leću, a zatim prelazi preko staklastog humora iza leće i prvo mora prodrijeti kroz cijelu mrežnicu prije nego što stigne na mjesta na kojima može prvi put pokrenuti učinak.

Rožnica i leća dio su (optičkog) refrakcijskog aparata koji osigurava pravilno prelamanje svjetlosti i točnu reprodukciju cijele slike na mrežnici. Inače se predmeti ne bi percipirali jasno. To je slučaj, na primjer, s kratkovidnošću ili dalekovidošću.
Zjenica je važan zaštitni uređaj koji regulira pojavu svjetlosti širenjem ili skupljanjem. Postoje i lijekovi koji nadjačavaju ovu zaštitnu funkciju. To je potrebno nakon operacija, na primjer, kada zjenicu treba neko vrijeme imobilizirati kako bi se proces zacjeljivanja mogao bolje promovirati.

Jednom kad je svjetlost prodrla u mrežnicu, pogađa stanice zvane štapiće i čunjeve. Te su stanice osjetljive na svjetlost.
Imaju receptore ("senzore svjetlosti") koji su vezani za protein, točnije za protein G, takozvani transducin. Ovaj posebni G-protein vezan je za drugu molekulu koja se naziva rodopsin.
Sastoji se od dijela vitamina A i proteina, takozvanog opsina. Lagana čestica koja pogodi takav rodopsin mijenja svoju kemijsku strukturu ispravljanjem prethodno uvijenog lanca atoma ugljika.
Ova jednostavna promjena u kemijskoj strukturi rodopsina sada omogućuje interakciju s transducinom. To također mijenja strukturu receptora na takav način da se aktivira enzimska kaskada i dolazi do pojačanja signala.
U oku to dovodi do povećanog negativnog električnog naboja na staničnoj membrani (hiperpolarizacija), koji se prenosi kao električni signal (prijenos vida).

The Ćelije uvule nalaze se na mjestu najoštrijeg vida, koje se nazivaju i žutom točkom (macula lutea) ili u specijalističkim krugovima zvanim fovea centralis.
Postoje 3 vrste čunjeva koji se razlikuju po tome što reagiraju na svjetlost vrlo specifičnog raspona valnih duljina. Postoje plavi, zeleni i crveni receptori.
Ovo pokriva raspon boja koji nam je vidljiv. Ostale su boje uglavnom rezultat istodobne, ali različito jake aktivacije ove tri vrste stanica. Genetska odstupanja u nacrtu ovih receptora mogu dovesti do različitih sljepoća u boji.

The Rodne stanice nalazi se pretežno u pograničnom području (periferija) oko fovea centralis. Šipke nemaju receptore za različite raspone boja. Ali oni su puno osjetljiviji na svjetlost od čunjeva. Njihovi su zadaci pojačati kontrast i vidjeti u mraku (noćni vid) ili pri slabom osvjetljenju (sumrak).

Noćni vid

To možete i sami testirati pokušavajući popraviti malu i samo prepoznatljivu zvijezdu noću kad je nebo vedro. Otkrit ćete da je zvijezdu lakše uočiti ako je lagano pogledate

Prijenos podražaja u mrežnici

U Mrežnica 4 različite vrste stanica uglavnom su odgovorne za prijenos svjetlosnog podražaja.
Signal se ne prenosi samo vertikalno (od vanjskih slojeva mrežnice prema unutarnjim slojevima mrežnice), već i vodoravno. Horizontalne i amakrine stanice odgovorne su za vodoravni prijenos, a bipolarne stanice za vertikalni prijenos. Stanice utječu jedna na drugu i time mijenjaju izvorni signal koji su pokrenuli čunjevi i šipke.

Ganglijske stanice nalaze se u najunutarnjem sloju živčanih stanica mrežnice. Stanični procesi ganglija potom se povlače na slijepu točku, gdje i postaju Optički živac (vidni živac) usredotočite se i ostavite oko da uđe u mozak.
Na slijepa točka (po jedan na svakom oku), tj. na početku vidnog živca, razumljivo nema čunjeva i šipki, a također nema ni vizualne percepcije. Usput, lako možete pronaći vlastite slijepe točke:

Slijepa točka

Pokrijte jedno oko rukom (jer bi drugo oko inače nadoknadilo slijepu točku drugog oka), popravite okom koje nije pokriveno objekt (na primjer sat na zidu), a sada polako pomaknite slobodnu ispruženu ruku vodoravno udesno i ulijevo u istoj razini oka s podignutim palcem. Ako ste sve ispravno učinili i stvarno oku okom fiksirali neki predmet, trebali biste pronaći točku (malo sa strane oka) na kojoj se čini da nestali podignuti palac. Ovo je slijepa točka.

Daljnje informacije o tome:

Slijepa točka
Testirajte svoju slijepu točku

Usput: Nije samo svjetlost ta koja može generirati signale u uvuli i šipkama. Udarac u oko ili jako trljanje pokreće odgovarajući električni impuls, sličan svjetlosti. Svatko tko je ikad protrljao oči zasigurno će primijetiti svijetle uzorke za koje čovjek onda misli da ih vidi.

Vizualni put i prijenos u mozak

Nakon što su se živčani procesi ganglijskih stanica povezali i stvorili vidni živac (Nervus opticus), oni se zajedno skupljaju kroz rupu na stražnjem zidu očne duplje (Canalis opticus).
Iza nje se dva optička živca susreću u optičkom hijazmi. Jedan dio živca prelazi (vlakna medijalne polovice mrežnice) na drugu stranu, drugi dio ne mijenja strane (vlakna bočne polovice mrežnice). To osigurava da se vizualni dojmovi kompletne polovice lica prebace na drugu stranu mozga.
Prije nego što se vlakna u corpus geniculatum laterale, dijelu talamusa, prebace u drugu živčanu stanicu, neka vlakna vidnog živca se razgranaju u dublje refleksne centre u moždanom stablu.
Ispitivanje funkcije refleksa oka stoga može biti od velike pomoći ako želite locirati oštećeno područje na putu od oka do mozga.
Iza corpus geniculatum laterale nastavlja se dalje putem živčanih žica u primarni vidni korteks, koji se zajednički naziva vizualno zračenje.
Tu se prvi put svjesno opažaju vizualni impulsi. Međutim, još uvijek nema tumačenja ili zadatka. Primarni vidni korteks raspoređen je retinotopski. Odnosno, vrlo specifično područje u vizualnom korteksu odgovara vrlo specifičnom mjestu na mrežnici.
Mjesto najoštrijeg vida (fovea centralis) zastupljeno je na oko 4/5 primarne vidne kore. Vlakna iz primarnog vidnog korteksa uglavnom se uvlače u sekundarni vidni korteks, koji je poput potkove postavljen oko primarnog vidnog korteksa. Tu se napokon događa tumačenje onoga što je opaženo. Dobiveni podaci uspoređuju se s podacima iz drugih područja mozga. Živčana vlakna teku od sekundarnog vidnog korteksa do praktički svih područja mozga. I tako se postupno stvara sveukupni dojam o viđenom, u koji se ugrađuje mnoštvo dodatnih informacija poput udaljenosti, kretanja i, iznad svega, dodjele vrste predmeta.

Oko sekundarne vidne kore postoje daljnja polja vizualne kore koja više nisu uređena retinotopski i preuzimaju vrlo specifične funkcije. Primjerice, postoje područja koja kombiniraju ono što se vizualno percipira s jezikom, pripremaju i izračunavaju odgovarajuće reakcije tijela (npr. „Uhvati loptu!“) Ili spremaju ono što se vidi kao uspomenu.
Više informacija o ovoj temi možete pronaći u: Vizualni put

Način gledanja vizualne percepcije

U osnovi, proces "viđenja" može se promatrati i opisivati iz različitih perspektiva. Gore opisano gledište dogodilo se s neurobiološkog gledišta.

Još jedno zanimljivo stajalište je psihološko stajalište. Ovo dijeli vizualni proces na 4 razine.

The prva razina (Fizikalno-kemijska razina) i drugi korak (Fizička razina) opisuju više ili manje slične vizualne percepcije u neurobiološkom kontekstu.
Fizičko-kemijska razina više se odnosi na pojedinačne procese i reakcije koji se odvijaju u stanici, a fizička razina sažima te događaje u cijelosti i razmatra tijek, interakciju i rezultat svih pojedinačnih procesa.

Treći (psihička razina) pokušava opisati perceptivni događaj. To nije tako lako do te mjere da se ne može shvatiti ono što se vizualno doživljava, ni energetski ni prostorno.
Drugim riječima, mozak "izmišlja" novu ideju. Ideja zasnovana na onome što se vizualno opaža i postoji samo u svijesti osobe koja je vizualno iskusila. Do danas nije bilo moguće objasniti takva perceptivna iskustva s čisto fizičkim procesima, poput električnih moždanih valova.
S neurobiološkog gledišta, međutim, može se pretpostaviti da se velik dio percepcijskog iskustva odvija u primarnom vizualnom korteksu. Na četvrta faza tada se odvija kognitivna obrada percepcije. Najjednostavniji oblik toga je znanje. To je važna razlika u percepciji, jer se tu odvija početni zadatak.

Na primjeru će se razjasniti obrada onoga što se opaža na ovoj razini:
Pretpostavimo da osoba gleda sliku. Sad kad je slika postala svjesna, započinje kognitivna obrada. Kognitivna obrada može se podijeliti u tri radna koraka. Prvo je globalna procjena.
Slika se analizira i objekti se kategoriziraju (npr. 2 osobe u prvom planu, polje u pozadini).
To u početku stvara ukupni dojam. To je istovremeno i proces učenja. Budući da se kroz vizualno iskustvo stječu iskustva, a viđenima se dodjeljuju prioriteti koji se temelje na odgovarajućim kriterijima (npr. Važnost, važnost za rješavanje problema itd.).
U slučaju nove, slične vizualne percepcije, te se informacije tada mogu koristiti i obrada se može odvijati puno brže. Zatim se ide na detaljnu procjenu. Nakon ponovnog i pomnijeg pregleda i skeniranja predmeta na slici, osoba nastavlja s analizom istaknutih predmeta (na primjer prepoznavanjem osobe (para), djelovanjem (držanje jedni drugih)).
Posljednji korak je elaborativna evaluacija. Takozvani mentalni model razvijen je slično ideji, ali u koji se sada slijevaju i informacije iz drugih područja mozga, na primjer sjećanja na ljude prepoznate na slici.
Budući da, osim sustava vizualne percepcije, i mnogi drugi sustavi utječu na takav mentalni model, evaluacija se mora promatrati kao vrlo individualna.
Svaka će osoba procijeniti sliku na drugačiji način na temelju iskustva i procesa učenja te će se u skladu s tim koncentrirati na određene detalje i potisnuti druge.
Zanimljiv aspekt u ovom kontekstu je moderna umjetnost:
Zamislite jednostavnu bijelu sliku sa samo crvenom mrljicom boje. Može se pretpostaviti da će prskanje boje biti jedini detalj koji će privući pažnju svih gledatelja, bez obzira na iskustvo ili procese učenja.
S druge strane, tumačenje je ostavljeno slobodno. A što se tiče pitanja je li ovdje riječ o višoj umjetnosti, zasigurno nema općeg odgovora koji bi se odnosio na sve gledatelje.

Razlike u životinjskom svijetu

Gore opisani način viđenja odnosi se na vizualnu percepciju ljudi.
Neurobiološki se ovaj oblik gotovo ne razlikuje od percepcije kralježnjaka i mekušaca.
S druge strane, kukci i rakovi imaju takozvane složene oči. Sastoje se od približno 5000 pojedinačnih očiju (ommatida), svaka sa svojim osjetnim stanicama.
To znači da je kut gledanja mnogo veći, ali je s druge strane razlučivost slike puno niža od one ljudskog oka.
Stoga leteći insekti također moraju letjeti mnogo bliže objektima koje vide (npr. Kolač na stolu) kako bi ih prepoznali i klasificirali.
Percepcija boja je također različita. Pčele mogu percipirati ultraljubičasto svjetlo, ali ne i crveno. Čegrtuše i jalovi poskoci imaju oko toplotnih zraka (jame) s kojim vide infracrvenu svjetlost (toplinsko zračenje) poput tjelesne topline. To će vjerojatno biti slučaj i s noćnim leptirima.