Anatomija-Leksikon

Kako viđenje funkcionira?

Sinonimi u širem smislu

Medicinski: vizualna percepcija, vizualizacija

Pogledaj Pogledaj

Engleski: vidjeti, gledati, pogledati

Uvod

Viđenje je vrlo složen proces koji još nije razjašnjen u svim pojedinostima. Svjetlost se kao električna informacija prenosi u mozak i obrađuje u skladu s tim.

Da bismo razumjeli viziju, potrebno je znati nekoliko pojmova koji su u nastavku kratko objašnjeni:

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

Slika očne jabučice

Optički živac (optički živac)
kornea
leće
prednja komora
Ciliarni mišić
staklast
Mrežnica

Što je vid

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

Svjetlost aktivira kemijsku reakciju u oku na mrežnici, što stvara specifični električni impuls koji se putem živčanih putova prenosi na viša, takozvana optička moždanska središta. Na putu tamo, naime već u mrežnici, električni podražaj se obrađuje i priprema za viša središta na takav način da se mogu nositi s tim informacijama.

Pored toga, treba uključiti i psihološke posljedice koje proizlaze iz viđenog. Nakon što informacije u vizualnom korteksu mozga postanu svjesne, odvija se analiza i interpretacija. Stvoren je fiktivni model koji predstavlja vizualni dojam, uz pomoć kojeg se koncentracija usmjerava na specifične detalje onoga što se vidi. Interpretacija uvelike ovisi o individualnom razvoju gledatelja. Iskustva i sjećanja nehotice utječu na ovaj proces, tako da svaka osoba iz vizualne percepcije stvara svoju "vlastitu sliku".

Što je svjetlost

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

Ako se bliži pogled, svjetlost se također može podijeliti u sitne čestice, takozvane fotone. To su najmanje jedinice svjetlosti koje mogu stvoriti poticaj za oko. Da bi podražaj bio uočljiv, nevjerojatan broj ovih fotona mora, naravno, potaknuti podražaj u oku.

Što je neuron?

Neuron općenito označava a Nervna ćelija.
Živčane stanice mogu preuzeti vrlo različite funkcije. No uglavnom su osjetljivi na informacije u obliku električnih impulsa, koji se mogu mijenjati ovisno o vrsti živčane stanice i staničnim procesima (aksoni, sinapse), zatim ga prenesite na jednu ili, mnogo češće, nekoliko drugih živčanih stanica.

Ilustracija živčanih završetaka (sinapsija)

Nervni završeci (dentrita)
Glasnici, npr. dopamin
ostali živčani završetak (akson)

Koji je vizualni put

Kao Vizualni put vezu oko i mozak označen brojnim živčanim procesima. Počevši od oka, započinje mrežnicom i sjedi u Optički živac u mozak. u Corpus geniculatum laterale, u blizini talamusa (obje važne moždane strukture) dolazi do prelaska na vizualno zračenje. Zatim zrači u stražnji režanj (okcipitalni režanj) mozga, gdje su smješteni vizualni centri.

Koji su optički centri vida?

Optička središta vida su područja u mozgu koja uglavnom obrađuju informacije koje dolaze iz očiju i pokreću odgovarajuće reakcije.

To uglavnom uključuje Vizualni kortekskoja se nalazi u stražnjem dijelu mozga. Može se podijeliti na primarni i sekundarni vidni korteks. Ovdje se ono što se vidi najprije svjesno percipira, zatim interpretira i klasificira.

Postoje i manji vizualni centri u stablu mozga koji su odgovorni za pokrete oka i reflekse oka. Oni nisu važni samo za zdrav vizualni proces, oni također igraju važnu ulogu u pregledima, na primjer kako bi se utvrdilo koji je dio mozga ili vidni put oštećen.

Vizualna percepcija mrežnice

Da bismo vidjeli, svjetlost mora doprijeti do mrežnice u stražnjem dijelu oka. Najprije prolazi kroz rožnicu, zjenicu i leću, zatim prelazi preko staklastog humora iza leće i prvo mora prodrijeti kroz cijelu mrežnicu prije nego što dosegne mjesta gdje prvi put može izazvati učinak.

Rožnica i leća dio su (optičkog) refrakcijskog aparata koji osigurava ispravnu refrakciju svjetlosti i cjelokupnu sliku reproduciranu na mrežnici. U suprotnom se objekti ne bi jasno uočili. To je slučaj, na primjer, sa kratkovidnošću ili dalekovidnošću.
Zjenica je važan zaštitni uređaj koji regulira pojavu svjetlosti širenjem ili ugovaranjem. Postoje i lijekovi koji poništavaju ovu zaštitnu funkciju. To je potrebno nakon operacija, na primjer, kada je zjenik potrebno imobilizirati neko vrijeme kako bi se proces ozdravljenja mogao bolje promovirati.

Nakon što je svjetlost prodrla u mrežnicu, ona pogađa stanice nazvane šipkama i stožcima. Ove su stanice osjetljive na svjetlost.
Imaju receptore ("svjetlosni senzori") koji se vežu na protein, točnije na G protein, takozvani transducin. Ovaj posebni G-protein veže se na drugu molekulu koja se zove rodopsin.
Sastoji se od vitamina A i proteinskog dijela, takozvanog opsina. Lagana čestica koja pogodi takav rodopsin mijenja njegovu kemijsku strukturu ispravljajući prethodno izrezani lanac ugljikovih atoma.
Ova jednostavna promjena kemijske strukture rodopsina sada omogućava interakciju s transducinom. Ovo 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).

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

Rodne stanice nalazi se pretežno u pograničnom području (periferiji) oko fovea centralis. Šipke nemaju receptore za različit raspon boja. Ali mnogo su osjetljiviji na svjetlost od stožaca. Njihovi su zadaci pojačati kontrast i vidjeti u mraku (noćni vid) ili pri slabom svjetlu (sumrak).

Noćni vid

To možete sami testirati pokušavajući popraviti malu i tek prepoznatljivu zvijezdu noću s vedrim nebom. Otkrićete da je zvijezdu lakše vidjeti ako olako pogledate prošlost

Prijenos stimula u mrežnici

U Mrežnica Četiri različite vrste stanica uglavnom su odgovorne za prijenos svjetlosnog podražaja.
Signal se ne prenosi samo okomito (od vanjskih slojeva mrežnice prema unutarnjim slojevima mrežnice), već i vodoravno. Za horizontalni prijenos odgovorne su vodoravne i amakrinske stanice, a bipolarne stanice za vertikalni prijenos. Stanice utječu jedna na drugu i na taj način mijenjaju izvorni signal koji su pokrenuli stožci i šipke.

Stanice gangliona nalaze se u unutarnjem sloju živčanih stanica mrežnice. Stanični procesi ganglija zatim se povlače na slijepo mjesto, gdje i postaju Optički živac (optički živac) usredotočite se i ostavite oku da uđe u mozak.
Na slijepa točka (po jedan na svakom oku), tj. na početku vidnog živca, razumljivo nema stožaca i šipki, a nema ni vizualne percepcije. Usput, lako možete pronaći vlastite slijepe točke:

Slijepa točka

Držite jedno oko rukom (jer bi drugo oko nadoknadilo slijepo mjesto drugog oka), fiksirajte s okom koje nije prekriveno predmet (na primjer sat na zidu) i sada polako pomaknite ispruženu ruku vodoravno udesno i ulijevo u istoj razini očiju s podignutim palcem. Ako ste sve napravili ispravno i stvarno fiksirali predmet svojim okom, tada biste trebali pronaći točku (malo na stranu oka) gdje izgleda da nestali palac. Ovo je slijepo mjesto.

Usput: Ne može samo svjetlost generirati signale u uvuli i šipkama. Udaranje u oči ili snažno trljanje aktivira odgovarajući električni impuls, sličan svjetlu. Svatko tko je ikad trljao oči sigurno će primijetiti svijetle uzorke za koje onda mislite da ih vidite.

Vizualni put i prijenos u mozak

Nakon što se živčani procesi ganglionskih stanica povežu i tvore optički živac (Nervus opticus), provlače se kroz rupu u stražnjoj stijenci očne utičnice (Canalis opticus).
Iza toga se u optičkom kijazmu susreću dva vidna živca. 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 cijele polovice lica prebace na drugu stranu mozga.
Prije nego što se vlakna u corpus geniculatum laterale, dijelu talamusa, prebace u drugu živčanu stanicu, neka se optička živčana vlakna grane na dublje refleksne centre u moždanoj stabljici.
Ispitivanje očne refleksne funkcije može stoga biti od velike koristi ako želite locirati oštećeno područje na putu od oka do mozga.
Iza corpus geniculatum laterale nastavlja se putem živčanih kablova u primarni vidni korteks, koji se zajedno naziva vizualnim zračenjem.
Tamo se vizualni impulsi prvi put svjesno percipiraju. Međutim, tumačenje ili dodjeljivanje još nisu napravljeni. Primarni vidni korteks raspoređen je retinotopički. To znači da vrlo specifično područje vidnog korteksa odgovara vrlo specifičnom mjestu na mrežnici.
Mjesto najoštrijeg vida (fovea centralis) zastupljeno je na otprilike 4/5 primarnog vidnog korteksa. Vlakna iz primarnog vidnog korteksa uglavnom se povlače u sekundarni vidni korteks koji je postavljen poput potkove oko primarnog vidnog korteksa. Tu se konačno odvija interpretacija onoga što se opaža. Dobivene informacije uspoređuju se s podacima iz drugih područja mozga. Živčana vlakna teku iz sekundarnog vidnog korteksa u praktički sve moždane regije. I tako, malo po malo, stvara se sveukupni dojam onoga što se vidi, u koji je ugrađeno mnoštvo dodatnih informacija poput udaljenosti, kretanja i, prije svega, dodjele vrste objekta.

Oko sekundarnog vidnog korteksa nalaze se dodatna vidna korteksna polja koja više nisu retinotopno uređena i preuzimaju vrlo specifične funkcije. Na primjer, postoje područja koja povezuju ono što se vizualno percipira jezikom, pripremaju se i izračunavaju odgovarajuće reakcije tijela (npr. „Uhvati loptu!“) Ili sačuvaju ono što se vidi kao sjećanje.
Više informacija o ovoj temi možete pronaći pod: Vizualni put

Način gledanja vizualne percepcije

U osnovi, proces „viđenja“ može se promatrati i opisivati iz različitih uglova. Gore opisano stajalište dogodilo se s neurobiološkog stajališta.

Drugi zanimljiv kut je psihološka točka gledišta. Ovo dijeli vizualni proces na 4 razine.

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

Treći (psihička razina) pokušava opisati perceptivni događaj. To nije tako lako jer ne možete shvatiti ono što ste vizualno doživjeli bilo energetski ili prostorno.
Drugim riječima, mozak "izmišlja" novu ideju. Ideja koja se temelji na onome što se vizualno opaža i postoji samo u svijesti osobe koja je vizualno doživjela. Do danas nije moguće objasniti takva opažajna iskustva s čisto fizičkim procesima, poput električnih moždanih valova.
S neurobiološkog stajališta, međutim, može se pretpostaviti da se veliki dio percepcijskog iskustva odvija u primarnom vidnom korteksu. Na četvrta faza Tada se odvija kognitivna obrada opažanja. Najjednostavniji oblik toga je znanje. Ovo je važna razlika u percepciji, jer tu se odvija početni zadatak.

Koristeći se primjerom, obrada onoga što se opaža treba pojasniti na ovoj razini:
Pretpostavimo da osoba gleda sliku. Sad kad je slika postala svjesna, započinje kognitivna obrada. Kognitivna obrada se može podijeliti u tri radna koraka. Prvo postoji globalna procjena.
Slika se analizira i objekti se kategoriziraju (npr. 2 osobe u prvom planu, polje u pozadini).
To u početku stvara cjelokupni dojam. To je ujedno i proces učenja. Jer kroz vizualno iskustvo stječu se iskustva, a viđenim se postavljaju prioriteti, koji se temelje na odgovarajućim kriterijima (npr. Važnost, relevantnost za rješavanje problema itd.).
U slučaju nove, slične vizualne percepcije, tim se informacijama može pristupiti i obrada se odvija mnogo brže. Zatim se prelazi na detaljnu procjenu. Nakon ponovnog i pažljivijeg pregleda i skeniranja objekata na slici, osoba nastavlja s analizom vidljivih objekata (na primjer, prepoznavanje osoba (par), akcija (držeći se jedna za drugom)).
Posljednji korak je detaljna evaluacija. Takozvani mentalni model razvijen je slično ideji, ali u koji se također slijevaju informacije iz drugih područja mozga, na primjer sjećanja ljudi prepoznatih na slici.
Budući da osim sustava vizualne percepcije, mnogi drugi sustavi utječu na takav mentalni model, na evaluaciju se mora gledati kao na vrlo individualan.
Svaka će osoba na različit način procijeniti sliku na temelju iskustava i procesa učenja te se prema tome koncentrirati na određene detalje i suzbiti druge.
U tom je kontekstu zanimljiv aspekt moderne umjetnosti:
Zamislite jednostavnu bijelu sliku sa samo crvenom mrljom boje. Može se pretpostaviti da će prskanje boje biti jedini detalj koji će privući pažnju svih gledatelja, bez obzira na iskustvo ili procese učenja.
Tumačenje je, međutim, ostavljeno besplatno. A kad je riječ o pitanju je li to stvar više umjetnosti, sigurno nema općeg odgovora koji bi se odnosio na sve gledatelje.

Razlike u životinjskom svijetu

Gore opisani način gledanja odnosi se na vizualnu percepciju ljudi.
Neurobiološki se ovaj oblik teško razlikuje od percepcije kod kralježnjaka i mekušaca.
Insekti i rakovi s druge strane imaju takozvane složene oči. Oni se sastoje od otprilike 5000 pojedinačnih očiju (ommatide), a svaka ima svoje osjetilne stanice.
To znači da je kut gledanja mnogo veći, ali rezolucija slike je puno niža od one ljudskog oka.
Stoga leteće insekti moraju letjeti mnogo bliže viđenim predmetima (npr. Kolačima na stolu) kako bi ih prepoznali i klasificirali.
Percepcija boja je također različita. Pčele mogu uočiti ultraljubičasto svjetlo, ali ne i crveno svjetlo. Zmijolike i jastrebovi imaju oko zrake topline (organ jame) s kojim vide infracrveno svjetlo (toplinsko zračenje) poput tjelesne topline. To će vjerojatno biti slučaj i s noćnim leptirima.