Помощен апарат на зрителната система и нейните функции

Зрителната сензорна система е снабдена със сложен спомагателен апарат, който включва очната ябълка и три двойки мускули, които осигуряват нейното движение. Елементите на очната ябълка извършват първичната трансформация на светлинния сигнал, който удря ретината:
• оптичната система на окото фокусира изображения върху ретината;
• зеницата регулира количеството светлина, падащо върху ретината;
• мускулите на очната ябълка осигуряват непрекъснатото й движение.

Образуване на изображение на ретината

Естествената светлина, отразена от повърхността на обектите, се разсейва, т.е. светлинните лъчи от всяка точка на обекта излъчват в различни посоки. Следователно, при липса на оптична система на окото, лъчи от една точка на обекта ( и) ще попадне в различни части на ретината ( a1, a2, a3). Такова око би могло да различи общото ниво на осветеност, но не и контурите на обектите (фиг. 1 А).

За да се видят обектите от околния свят, е необходимо светлинните лъчи от всяка точка на обекта да попадат само в една точка на ретината, т.е. трябва да фокусирате изображението. Това може да се постигне чрез поставяне на сферична пречупваща повърхност пред ретината. Светлинни лъчи, излъчвани от една точка ( и), след като пречупването на такава повърхност ще бъде събрано в една точка a1 (фокус). Така на ретината ще се появи ясен обърнат образ (фиг. 1В).

Пречупването на светлината се появява на интерфейса между две среди с различни показатели на пречупване. Очната ябълка съдържа 2 сферични лещи: роговицата и лещата. Съответно има 4 пречупващи повърхности: въздух / роговица, роговица / воден хумор на предната камера на окото, воден хумор / леща, леща / стъкловидно тяло.

Настаняване

Настаняване - регулиране на пречупващата сила на оптичния апарат на окото на определено разстояние от разглеждания обект. Според законите на пречупване, ако лъч светлина падне върху пречупваща повърхност, тогава той се отклонява от ъгъл, който зависи от ъгъла на падането му. С приближаването на обекта ъгълът на падане на лъчите, излъчващи се от него, ще се промени, така че пречупените лъчи ще бъдат събрани в друга точка, която ще бъде зад ретината, което ще доведе до „размазване“ на изображението (фиг. 2 Б). За да се фокусира отново, е необходимо да се увеличи рефракционната сила на оптичния апарат на окото (фиг. 2Б). Това се постига чрез увеличаване на кривината на лещата, което се случва, когато тонусът на цилиарния мускул се повиши.

Регулиране на осветлението на ретината

Количеството светлина, падащо върху ретината, е пропорционално на площта на зеницата. Диаметърът на зеницата при възрастен варира от 1,5 до 8 mm, което осигурява промяна в интензивността на светлината, падаща върху ретината, с около 30 пъти. Зеничните реакции се осигуряват от две системи от гладки мускули на ириса: когато пръстеновидните мускули се свиват, зеницата се стеснява, когато радиалните мускули се свиват, тя се разширява.

Когато луменът на зеницата намалява, рязкостта на изображението се увеличава. Това е така, защото свиването на зеницата пречи на светлината да достигне периферните области на лещата и по този начин елиминира изкривяването на изображението в резултат на сферична аберация.

Движения на очите

Човешкото око се задвижва от шест очни мускула, които се инервират от три черепно-мозъчни нерви - окуломоторни, блокови и отвличащи. Тези мускули осигуряват два вида движения на очната ябълка - бързи спазматични (сакади) и плавни проследяващи движения.

Скачащи движения на очите (сакади) възникват при разглеждане на неподвижни обекти (фиг. 3). Бързите завъртания на очната ябълка (10 - 80 ms) се редуват с периоди на неподвижно фиксиране на погледа в една точка (200 - 600 ms). Ъгълът на въртене на очната ябълка по време на една сакада варира от няколко ъглови минути до 10 °, а при гледане от един обект на друг може да достигне 90 °. При големи ъгли на изместване, сакадите са придружени от завъртане на главата; изместването на очната ябълка обикновено е преди движението на главата.

Плавни движения на очите придружават обекти, движещи се в зрителното поле. Ъгловата скорост на такива движения съответства на ъгловата скорост на обекта. Ако последният надвишава 80 ° / s, проследяването става комбинирано: плавните движения се допълват от сакади и завъртания на главата.

Нистагъм - периодично редуване на плавни и спазматични движения. Когато човек, който се движи с влак, гледа през прозореца, очите му плавно следват пейзажа, който се движи извън прозореца, а след това погледът му скача към нова точка на фиксиране.

Преобразуване на светлинния сигнал във фоторецептори

Видове фоторецептори на ретината и техните свойства

Ретината има два вида фоторецептори (пръчки и конуси), които се различават по структура и физиологични свойства.

Маса 1. Физиологични свойства на пръчки и конуси

	Пръчки	Конуси
Светлочувствителен пигмент	Родопсин	Йодопсин
Максимално усвояване на пигмент	Има два максимума - единият във видимата част на спектъра (500 nm), другият във ултравиолетовия (350 nm)	Има 3 вида йодопсини, които имат различни максимуми на абсорбция: 440 nm (синьо), 520 nm (зелено) и 580 nm (червено)
Класове на клетки		Всеки конус съдържа само един пигмент. Съответно има 3 класа конуси, които са чувствителни към светлина с различни дължини на вълната.
Разпределение на ретината	В централната част на ретината плътността на пръчките е около 150 000 на mm2, към периферията намалява до 50 000 на mm2. В централната ямка и сляпото място пръчките липсват.	Плътността на конусите във фовеята достига 150 000 на mm 2, те липсват в сляпото петно, а плътността на конусите на останалата част от ретината не надвишава 10 000 на mm 2.
Чувствителност към светлина	Пръчките са около 500 пъти по-високи от конусите
Функция	Осигурява черно и бяло (зрение за говеда)	Осигурете цвят (фототопична визия)

Теория на двойствеността

Наличието на две фоторецепторни системи (конуси и пръчки), различаващи се по светлочувствителност, осигурява настройка към променящото се ниво на външно осветление. В условия на недостатъчно осветяване възприемането на светлината се осигурява от пръчки, докато цветовете не се различават ( скототопно зрениед). При ярка светлина зрението се осигурява главно от конуси, което позволява добра цветова дискриминация ( фототопично зрение ).

Механизъм за преобразуване на светлинен сигнал във фоторецептор

Във фоторецепторите на ретината енергията на електромагнитното излъчване (светлина) се превръща в енергията на трептенията на мембранния потенциал на клетката. Процесът на трансформация протича на няколко етапа (фиг. 4).

• На 1-ви етап фотон от видима светлина, попадащ в молекула на фоточувствителен пигмент, се абсорбира от р-електрони от конюгирани двойни връзки 11- цис-ретинална, докато ретината влиза в транс-форма. Стереомеризация 11- цис-ретинал причинява конформационни промени в протеиновата част на молекулата на родопсина.

• На втория етап се активира протеинът трансдуцин, който в неактивно състояние съдържа плътно обвързан БВП. След взаимодействие с фотоактивиран родопсин, трансдуцинът обменя молекулата на GDP за GTP.

• На 3-ия етап GTP-съдържащият трансдуцин образува комплекс с неактивна cGMP-фосфодиестераза, което води до активиране на последната.

• На 4-ия етап активираната cGMP-фосфодиестераза хидролизира вътреклетъчно от GMP до GMP.

• На 5-ия етап спадът на концентрацията на cGMP води до затваряне на катионните канали и хиперполяризация на фоторецепторната мембрана.

По време на предаване на сигнал от механизъм на фосфодиестеразата настъпва неговото укрепване. По време на реакцията на фоторецептора една молекула възбуден родопсин успява да активира няколкостотин молекули трансдуцин. Така на първия етап на предаване на сигнала усилването се случва 100-1000 пъти. Всяка активирана молекула на трансдуцин активира само една молекула фосфодиестераза, но последната катализира хидролизата на няколко хиляди молекули GMP. Така на този етап сигналът се усилва с допълнителни 1 000 -10 000 пъти. Следователно, по време на предаването на сигнал от фотон към cGMP, той може да бъде усилен повече от 100 000 пъти.

Обработка на информация на ретината

Елементи на невронната мрежа на ретината и техните функции

Невронната мрежа на ретината включва 4 вида нервни клетки (фиг. 5):

• ганглиозни клетки,
• биполярни клетки,
• амакринни клетки,
• хоризонтални клетки.

Ганглиозни клетки - неврони, чиито аксони като част от зрителния нерв напускат окото и следват към централната нервна система. Функцията на ганглиозните клетки е да провеждат възбуждане от ретината към централната нервна система.

Биполярни клетки свързват рецепторни и ганглиозни клетки. Два разклонени процеса се простират от тялото на биполярната клетка: единият процес образува синаптични контакти с няколко фоторецепторни клетки, а другият с няколко ганглиозни клетки. Функцията на биполярните клетки е да провеждат възбуждане от фоторецептори към ганглиозни клетки.

Хоризонтални клетки свържете съседни фоторецептори. Няколко процеса се отклоняват от тялото на хоризонталната клетка, които образуват синаптични контакти с фоторецептори. Основната функция на хоризонталните клетки е да осъществяват странични взаимодействия на фоторецепторите.

Амакринни клетки те са подредени подобно на хоризонталните, но се образуват от контакти не с фоторецепторни клетки, а с ганглиозни клетки.

Разпространение на вълнение в ретината

Когато фоторецепторът е осветен, в него се развива рецепторен потенциал, който е хиперполяризация. Рецепторният потенциал, възникнал във фоторецепторната клетка, се предава на биполярни и хоризонтални клетки чрез синаптични контакти с помощта на медиатор.

В биполярната клетка може да се развие както деполяризация, така и хиперполяризация (вижте по-долу за подробности), която се разпространява в ганглиозните клетки чрез синаптичен контакт. Последните са спонтанно активни, т.е. непрекъснато генерират потенциали за действие с определена честота. Хиперполяризацията на ганглиозните клетки води до намаляване на честотата на нервните импулси, деполяризацията - до нейното увеличаване.

Електрически реакции на невроните на ретината

Възприемчивото поле на биполярната клетка е колекция от фоторецепторни клетки, с които образува синаптични контакти. Рецептивното поле на ганглиозна клетка се разбира като набор от фоторецепторни клетки, с които тази ганглиална клетка е свързана чрез биполярни клетки.

Възприемчивите полета на биполярни и ганглиозни клетки са кръгли. В рецептивното поле могат да се разграничат централната и периферната части (фиг. 6). Границата между централната и периферната част на възприемчивото поле е динамична и може да се измести, когато нивото на светлината се промени.

Реакциите на нервните клетки на ретината, когато фоторецепторите на централната и периферната част на техните рецептивни полета са осветени, като правило са противоположни. Освен това има няколко класа ганглионни и биполярни клетки (ON -, OFF - клетки), демонстриращи различни електрически реакции на действието на светлината (фиг. 6).

Таблица 2. Класове ганглийни и биполярни клетки и техните електрически реакции

Класове на клетки	Реакцията на нервните клетки при осветяване на разположени фоторецептори
	в централната част на Република Полша	в периферната част на РП
Биполярни клетки НА Тип	Деполяризация	Хиперполяризация
Биполярни клетки ИЗКЛЮЧЕНО Тип	Хиперполяризация	Деполяризация
Ганглиозни клетки НА Тип
Ганглиозни клетки ИЗКЛЮЧЕНО Тип	Хиперполяризация и намалена честота на AP	Деполяризация и повишена честота на AP
Ганглиозни клетки НА- ИЗКЛЮЧЕНО Тип	Те дават кратък ON отговор на неподвижен светлинен стимул и кратък OFF отговор на затихване на светлината.

Обработка на визуална информация в централната нервна система

Сензорни пътища на зрителната система

Миелиновите аксони на ганглиозните клетки на ретината се изпращат в мозъка като част от два зрителни нерва (фиг. 7). Дясният и левият зрителни нерви се сливат в основата на черепа, за да образуват оптичен хиазъм (хиазма). Тук нервните влакна, идващи от медиалната половина на ретината на всяко око, преминават към контралатералната страна, а влакната от страничната половина на ретините продължават ипсилатерално.

След пресичане аксоните на ганглиозните клетки в оптичния тракт следват страничните геникулатни тела (LCT), където образуват синаптични контакти с невроните на централната нервна система. Аксони на нервните клетки на LCT в състава на т.нар зрителното излъчване достига до невроните на първичната зрителна кора (поле 17 според Brodmann). Освен това, по протежение на интракортикалните връзки, възбуждането се разпространява към вторичната зрителна кора (полета 18b 19) и асоциативните зони на кората.

Сензорните пътища на зрителната система са организирани от принцип на ретинотопа - възбудата от съседни ганглийни клетки достига съседните точки на LCT и кората. Повърхността на ретината сякаш се проектира върху повърхността на LCT и кората.

Повечето от аксоните на ганглиозните клетки завършват в LCT, докато някои от влакната следват горните туберкули на коликула, хипоталамуса, претекталната област на мозъчния ствол, ядрото на оптичния тракт.

• Връзката между ретината и горните туберкули на четворката служи за регулиране на движенията на очите.

• Проекцията на ретината в хипоталамуса служи за съчетаване на ендогенни циркадни ритми с ежедневни колебания в нивото на осветеност.

• Връзката между ретината и прецекталната област на багажника е изключително важна за регулирането на лумена на зеницата и акомодацията.

• Невроните на ядрата на оптичния тракт, които също получават синаптични входове от ганглиозните клетки, са свързани с вестибуларните ядра на мозъчния ствол. Тази проекция ви позволява да оцените позицията на тялото в пространството въз основа на визуални сигнали, а също така служи за извършване на сложни окуломоторни реакции (нистагъм).

Обработка на визуална информация в LCT

• LKT невроните имат закръглени рецептивни полета. Електрическите реакции на тези клетки са подобни на тези на ганглиозните клетки.

• В LCT има неврони, които се възбуждат, когато в рецептивното им поле има светло / тъмна граница (контрастни неврони) или когато тази граница се движи в рецептивното поле (детектори за движение).

Визуална обработка в първичната зрителна кора

Кортексните неврони се подразделят на няколко класа, в зависимост от реакцията на светлинните стимули.

Неврони с просто възприемчиво поле. Най-силно възбуждане на такъв неврон възниква, когато възприемчивото му поле е осветено със светлинна лента с определена ориентация. Честотата на нервните импулси, генерирани от такъв неврон, намалява с промяна в ориентацията на светлинната лента (фиг. 8А).

Неврони със сложно рецептивно поле. Максималната степен на възбуждане на неврона се постига, когато светлинният стимул се движи в зоната ON на рецептивното поле в определена посока. Движението на светлинния стимул в другата посока или излизането на светлинния стимул извън зоната ON предизвиква по-слабо възбуждане (фиг. 8 Б).

Неврони със супер сложно рецептивно поле. Максималното възбуждане на такъв неврон се постига под действието на лек стимул със сложна конфигурация. Например известни са неврони, чието най-силно възбуждане се развива, когато две граници между светлина и тъмнина се пресичат в ON зоната на рецептивното поле (фиг. 23.8 B).

Въпреки огромното количество експериментални данни за моделите на клетъчна реакция към различни зрителни стимули, към днешна дата няма пълна теория, обясняваща механизмите на обработка на визуалната информация в мозъка. Не можем да обясним как различните електрически реакции на невроните на ретината, LCT и кората осигуряват разпознаване на образи и други явления на зрителното възприятие.

Настройка на функциите на спомагателното устройство

Регулиране на настаняването. Промяната в кривината на лещата се извършва с помощта на цилиарния мускул. С контракцията на цилиарния мускул, кривината на предната повърхност на лещата се увеличава и пречупващата сила се увеличава. Гладкомускулните влакна на цилиарния мускул се инервират от постганглионарни неврони, чиито тела са разположени в цилиарния ганглий.

Адекватен стимул за промяна на степента на кривина на лещата е замъгленото изображение на ретината, което се записва от невроните на първичната кора. Поради низходящите връзки на кората, степента на възбуждане на невроните в претекталната област се променя, което от своя страна причинява активирането или инхибирането на преганглионарните неврони на окуломоторното ядро \u200b\u200b(ядрото на Edinger-Westphal) и постганглионарните неврони на цилиарния ганглий.

Регулиране на лумена на зеницата. Свиването на зеницата възниква, когато пръстеновидните гладкомускулни влакна на роговицата се свиват, които се инервират от парасимпатиковите постганглионарни неврони на цилиарния ганглий. Възбуждането на последното възниква при висока интензивност на светлината, падаща върху ретината, която се възприема от невроните на първичната зрителна кора.

Разширяването на зеницата се осъществява чрез свиване на радиалните мускули на роговицата, които се инервират от симпатиковите неврони на HSP. Активността на последния е под контрола на цилиоспиналния център и претекталната област. Стимулът за разширяване на зеницата е намаляване на нивото на осветеност на ретината.

Регулиране на движенията на очите. Част от влакната на ганглиозните клетки следват невроните на горните туберкули на четворката (средния мозък), които са свързани с ядрата на окуломоторните, трохлеарните и абдуциращите нерви, чиито неврони инервират набраздените мускулни влакна на окото. Нервните клетки на горните туберкули ще получават синаптични входове от вестибуларни рецептори, проприорецептори на мускулите на врата, което позволява на тялото да координира движенията на очите с движенията на тялото в пространството.

Феномени на зрителното възприятие

Разпознаване на шаблон

Зрителната система има забележителна способност да разпознава обект в различни версии на неговото изображение. Можем да разпознаем изображение (познато лице, писмо и т.н.), когато някои от частите му липсват, когато съдържа ненужни елементи, когато е ориентирано по различен начин в пространството, има различни ъглови размери, е обърнато към нас от различни страни и т.н. П. (фиг. 9). В момента неврофизиологичните механизми на това явление се изучават усилено.

Постоянство на формата и размера

Като правило възприемаме околните предмети непроменени по форма и размер. Въпреки че всъщност формата и размерът им върху ретината не са постоянни. Например, велосипедист в зрителното му поле винаги изглежда с еднакъв размер, независимо от разстоянието до него. Колелата за велосипеди се възприемат като кръгли, въпреки че в действителност изображенията им върху ретината могат да бъдат тесни елипси. Това явление демонстрира ролята на опита в виждането на света около нас. Понастоящем неврофизиологичните механизми на това явление са неизвестни.

Възприемане на дълбочината на космоса

Образът на ретината на околния свят е плосък. Ние обаче виждаме света като триизмерен. Има няколко механизма, които осигуряват изграждането на триизмерно пространство въз основа на плоски изображения, образувани върху ретината.

• Тъй като очите са разположени на известно разстояние едно от друго, изображенията, образувани на ретината на лявото и дясното око, са малко по-различни един от друг. Колкото по-близо е обектът спрямо наблюдателя, толкова повече тези изображения ще се различават.

• Припокриващите се изображения също помагат да се оцени относителното им положение в пространството. Изображението на близък обект може да припокрива изображението на отдалечен, но не и обратно.

• Когато главата на наблюдателя е изместена, изображенията на наблюдаваните обекти на ретината също ще бъдат изместени (феномен паралакс). При същото изместване на главата изображенията на близки обекти ще се движат повече от изображенията на отдалечени.

Възприятие за неподвижност на пространството

Ако след затваряне на едното око натиснете пръст върху втората очна ябълка, тогава ще видим, че светът около нас се измества встрани. При нормални условия околният свят е неподвижен, въпреки че изображението на ретината непрекъснато „скача“ поради преместване на очните ябълки, завъртане на главата, промяна на положението на тялото в пространството. Възприемането на неподвижността на околното пространство се осигурява от факта, че при обработката на визуални образи се взема предвид информация за движенията на очите, движенията на главата и положението на тялото в пространството. Зрителната сензорна система е в състояние да „извади“ собствените си движения на очите и тялото от движението на изображението върху ретината.

Теории за цветното зрение

Трикомпонентна теория

Въз основа на принципа на трихроматично смесване на добавки. Според тази теория трите вида конуси (чувствителни към червено, зелено и синьо) действат като независими рецепторни системи. Чрез сравняване на интензивността на сигналите от трите вида конуси, зрителната сензорна система създава „виртуална добавка пристрастия“ и изчислява истинския цвят. Автори на теорията са Юнг, Максуел, Хелмхолц.

Теория на цвета на противника

Предполага, че всеки цвят може да бъде недвусмислено описан, като се посочи позицията му на две скали - "синьо-жълт", "червено-зелен". Цветовете, които лежат на полюсите на тези везни, се наричат \u200b\u200bпротивникови цветове. Тази теория се подкрепя от факта, че в ретината, LCT и кората има неврони, които се активират, ако възприемчивото им поле е осветено с червена светлина и инхибирано, ако светлината е зелена. Други неврони се изстрелват от жълто и се инхибират от синьо. Предполага се, че чрез сравняване на степента на възбуждане на невроните в "червено-зелената" и "жълто-синята" системи, зрителната сензорна система може да изчисли цветовите характеристики на светлината. Автори на теорията са Мах, Геринг.

По този начин има експериментални доказателства и за двете теории за цветното зрение. В момента се разглежда. Че трикомпонентната теория адекватно описва механизмите на цветово възприятие на нивото на фоторецепторите на ретината, а теорията на противоположните цветове - механизмите на цветовото възприятие на ниво невронни мрежи.

Окото е тяло под формата на сферична сфера. Той достига диаметър 25 mm и тегло 8 g и е визуален анализатор. Той фиксира това, което е видял, и предава изображението, след което по нервни импулси към мозъка.

Устройството на оптичната зрителна система - човешкото око може да се самонастрои в зависимост от входящата светлина. Той е в състояние да вижда далечни предмети и близки.

Ретината има много сложна структура

Очната ябълка има три черупки. Външната е непрозрачната съединителна тъкан, която поддържа формата на окото. Втората мембрана е съдова, съдържа голяма мрежа от съдове, които хранят очната ябълка.

Той е черен на цвят, абсорбира светлината, предотвратявайки разсейването. Третата обвивка е оцветена, цветът на очите зависи от нейния цвят. В центъра има зеница, която регулира потока на лъчите и промяната в диаметъра, в зависимост от интензивността на осветяване.

Оптичната система на окото се състои от стъкловидното тяло. Обективът може да придобие размера на малка топка и да се разтегне до голям размер, променяйки фокуса на разстоянието. Той е в състояние да промени своята кривина.

Очното дъно е покрито от ретината, която е с дебелина до 0,2 мм. Състои се от слоеста нервна система. Ретината има голяма зрителна част - фоторецепторни клетки и сляпа предна част.

Зрителните рецептори на ретината са пръчки и конуси. Тази част се състои от десет слоя и може да се види само под микроскоп.

Как се формира изображението върху ретината

Проекция на изображението върху ретината

Когато лъчите светлина преминават през лещата, движейки се през стъкловидното тяло, те падат върху ретината, която се намира в равнината на очното дъно. Срещу зеницата на ретината има жълто петно \u200b\u200b- това е централната част, изображението върху него е най-ясно.

Останалото е периферно. Централната част ви позволява ясно да разглеждате обекти до най-малкия детайл. С помощта на периферното зрение човек е в състояние да види не много ясна картина, но да се ориентира в пространството.

Възприемането на картина се случва с проекцията на изображението върху ретината. Фоторецепторите са развълнувани. Тази информация се изпраща до мозъка и се обработва във визуалните центрове. Ретината на всяко око предава половината си изображение чрез нервни импулси.

Благодарение на това и зрителната памет възниква общ визуален образ. Ретината показва картината в намалена форма, обърната. И пред очите тя се вижда права и в естествен размер.

Намалено зрение с увреждане на ретината

Увреждането на ретината води до намалено зрение. Ако централната му част е повредена, това може да доведе до пълна загуба на зрение. Дълго време човек може да не знае за нарушено периферно зрение.

Щетите се откриват при проверка на периферното зрение. Когато е засегната голяма част от тази част на ретината:

1. зрителен дефект под формата на загуба на отделни фрагменти;
2. намалена ориентация при условия на слаба светлина;
3. промяна в цветовото възприятие.

Образ на ретината на обекти, контрол на изображението на мозъка

Лазерна корекция на зрението

Ако светлинният поток е фокусиран пред ретината, а не в центъра, тогава този зрителен дефект се нарича късогледство. Късоглед човек вижда зле в далечината и вижда добре наблизо. Когато светлинните лъчи са фокусирани зад ретината, това се нарича далекогледство.

Човек, напротив, вижда зле отблизо и добре различава предметите в далечината. След известно време, ако окото не види изображението на обекта, то изчезва от ретината. Визуално запомненото изображение се съхранява в човешкия ум за 0,1 сек. Това свойство се нарича инерция на зрението.

Как изображението се контролира от мозъка

Дори ученият Йоханес Кеплер осъзнава, че прожектираното изображение е обърнато. И друг учен, французинът Рене Декарт, проведе експеримент и потвърди това заключение. Той премахна задния непрозрачен слой от окото на бика.

Поставих окото си в една дупка в стъклото и видях обърната надолу картина пред прозореца на стената на очното дъно. По този начин е доказано твърдението, че всички изображения, приложени върху ретината, са обърнати.

И фактът, че виждаме обрати, които не са обърнати, е достойнството на мозъка. Мозъкът е този, който непрекъснато коригира зрителния процес. Това също е доказано научно и емпирично. Психологът Дж. Стретън през 1896 г. решава да проведе експеримент.

Той използвал очила, благодарение на които на ретината всички предмети имали директен изглед, а не с главата надолу. Тогава, както самият Стретън видя обърнати снимки пред себе си. Той започна да изпитва непоследователност на явленията: да вижда с очите си и да чувства други чувства. Имаше признаци на морска болест, беше му гадно и чувстваше дискомфорт и дисбаланс в тялото. Това продължи три дни.

На четвъртия ден той се почувства по-добре. На петия той се почувства добре, както преди експеримента. Тоест мозъкът се е приспособил към промените и е върнал всичко нормално след известно време.

Щом свали очилата си, всичко отново беше обърнато. Но в този случай мозъкът се справи със задачата по-бързо, след час и половина всичко беше възстановено и картината стана нормална. Същият експеримент беше проведен с маймуна, но тя не издържа на експеримента, изпадна в кома, така или иначе.

Характеристики на зрението

Пръчки и конуси

Друга характеристика на зрението е акомодацията, която е способността на очите да се адаптират, за да виждат както от близо, така и далеч. Лещата съдържа мускули, които могат да променят кривината на повърхността.

Когато се гледат обекти, разположени на разстояние, кривината на повърхността е малка и мускулите са отпуснати. При изследване на обекти от близко разстояние мускулите привеждат лещата в компресирано състояние, кривината се увеличава, следователно и оптичната сила също.

Но на много близко разстояние мускулното напрежение става най-високо, може да се деформира, очите бързо се уморяват. Следователно максималното разстояние за четене и писане е 25 см до обекта.

На ретините на лявото и дясното око получените изображения се различават помежду си, тъй като всяко око отделно вижда обекта от неговата страна. Колкото по-близо се разглежда обектът, толкова по-ярки са разликите.

Очите виждат обекти в три измерения, а не в равнина. Тази характеристика се нарича стереоскопично зрение. Ако разглеждате рисунка или обект дълго време, след което премествате очите си в чисто пространство, можете да видите контурите за момент на този обект или рисунка.

Визия факти

Има толкова много интересни факти за структурата на окото.

Интересни факти за човешкото и животинското зрение:

• Само 2% от населението на света има зелени очи.
• 1% от общото население има различни цветове на очите.
• Албиноси имат червени очи.
• Зрителният ъгъл при хората е от 160 до 210 °.
• При котките очите се въртят до 185 °.
• При кон изгледът на очите е 350 °.
• Лешоядът вижда малки гризачи от височина 5 км.
• Водното конче има уникален зрителен орган, който се състои от 30 хиляди отделни очи. Всяка дупка вижда отделен фрагмент и мозъкът свързва всичко в голяма картина. Това зрение се нарича фасетирано зрение. Водното конче вижда 300 изображения в секунда.
• Щраусът има по-голямо око от мозъка.
• Окото на голям кит тежи 1 кг.
• Крокодилите, когато ядат месо, плачат, освободени от излишната сол.
• Сред скорпионите има видове с до 12 очи, някои паяци имат 8 очи.
• Кучетата и котките не могат да различат червения цвят.
• Пчелата също не вижда червения цвят, но отличава другите, усеща добре ултравиолетовото лъчение.
• Популярното вярване, че кравите и биковете реагират на червено, е погрешно. При бикоборствата биковете обръщат внимание не на червения цвят, а на движението на парцала, тъй като те все още са късогледи.

Очният орган е сложен по структура и функционалност. Всеки компонент от него е индивидуален и уникален, включително ретината. Правилното и ясно възприемане на изображението, зрителната острота и визията на света в цветове и бои зависи от работата на всеки отдел поотделно и заедно.

За късогледството и методите за неговото лечение - във видеото:

Окото е органът, отговорен за зрителното възприятие на околния свят. Състои се от очната ябълка, която е свързана с определени мозъчни области с помощта на зрителния нерв, и спомагателни устройства. Тези устройства включват слъзните жлези, мускулната тъкан и клепачите.

Очната ябълка е покрита със специална защитна обвивка, която я предпазва от различни повреди, склерата. Външната част на това покритие е прозрачна и се нарича роговица. Роговицата е една от най-чувствителните части на човешкото тяло. Дори малко въздействие върху тази област води до факта, че очите са затворени от векове.

Под роговицата е ирисът, който може да има различен цвят. Между тези два слоя е разположена специална течност. В структурата на ириса има специален отвор за зеницата. Диаметърът му има тенденция да се разширява и свива в зависимост от постъпващото количество светлина. Под зеницата има оптична леща, леща, която прилича на вид желе. Прикрепването му към склерата се извършва с помощта на специални мускули. Зад оптичната леща на очната ябълка се намира област, наречена стъкловидно тяло. Вътре в очната ябълка има слой, наречен очно дъно. Тази област е покрита с мрежеста мембрана. Този слой съдържа тънки влакна, които са краят на зрителния нерв.

След като лъчите светлина преминат през лещата, те проникват в стъкловидното тяло и падат върху вътрешната много тънка обвивка на окото - ретината

Как се изгражда изображението

Образът на обект, образуван върху ретината, е процес на съвместна работа на всички компоненти на очната ябълка. Входящите светлинни лъчи се пречупват в оптичната среда на очната ябълка, възпроизвеждайки изображения на околните предмети върху ретината. След като е преминала през всички вътрешни слоеве, светлината, попадайки върху оптичните влакна, ги дразни и сигналите се предават на определени мозъчни центрове. Чрез този процес човек е способен да визуално усеща обекти.

За много дълго време изследователите бяха загрижени за въпроса какво изображение се получава на ретината. И. Кеплер е един от първите изследователи на тази тема. Изследванията му се основават на теорията, че изображението, изградено върху ретината на окото, е в обърнато състояние. За да докаже тази теория, той изгради специален механизъм, възпроизвеждащ процеса на удряне на светлинни лъчи върху мрежестата обвивка.

Малко по-късно този експеримент е повторен от френския изследовател Р. Декарт. За експеримента той използвал око на бик, със слой, отстранен на задната стена. Той постави това око на специален пиедестал. В резултат на задната стена на очната ябълка той успя да наблюдава обърната картина.

Изхождайки от това, следва напълно естествен въпрос, защо човек вижда околните предмети правилно, а не в обърната форма? Това се дължи на факта, че цялата визуална информация отива в мозъчните центрове. Освен това информацията от други сетива идва до определени части на мозъка. В резултат на анализа мозъкът коригира картината и човекът получава правилната информация за предметите около себе си.

Ретината е централната връзка на нашия визуален анализатор

Тази точка беше много точно отбелязана от поета У. Блейк:

През окото, не през окото
Умът знае как да гледа на света.

В началото на XIX век в Америка е проведен интересен експеримент. Същността му беше следната. Субектът е сложил специални оптични лещи, изображението върху които е имало пряка конструкция. Като резултат:

• зрението на експериментатора беше напълно обърнато;
• всички предмети около него са с главата надолу.

Продължителността на експеримента доведе до факта, че морската болест започна да се развива в резултат на нарушаване на зрителните механизми с други сетивни органи. Пристъпите на гадене обзеха учения в продължение на три дни, от момента, в който експериментът започна. На четвъртия ден от експериментите, в резултат на развитието на мозъка с тези условия, зрението се върна в нормалното си състояние. След като документира тези интересни нюанси, експериментаторът премахна оптичното устройство. Тъй като работата на мозъчните центрове беше насочена към получаване на картина, получена с помощта на устройството, в резултат на премахването му зрението на субекта отново беше обърнато с главата надолу. Този път възстановяването му отне около два часа.

Визуалното възприятие започва с проекцията на изображението върху ретината и възбуждането на фоторецепторите

С по-нататъшни изследвания се оказа, че само човешкият мозък е способен да проявява тази способност да се адаптира. Използването на такива устройства върху маймуни доведе до факта, че те изпаднаха в кома. Това състояние беше придружено от изчезване на рефлекторните функции и ниско кръвно налягане. В абсолютно същата ситуация не се наблюдават подобни провали в работата на човешкото тяло.

Доста интересен е фактът, че човешкият мозък не винаги може да се справи с цялата входяща визуална информация. Когато някои центрове се повредят, се появяват визуални илюзии. В резултат на това въпросният обект може да промени формата и структурата си.

Има още една интересна особеност на зрителните органи. В резултат на промяната на разстоянието от оптичната леща до определена фигура, разстоянието до нейното изображение също се променя. Възниква въпросът, в резултат на което картината запазва своята яснота, когато погледът на човека смени фокуса си, от обекти, които са на значително разстояние, до тези, разположени по-близо.

Резултатът от този процес се постига с помощта на мускулна тъкан, разположена близо до лещата на очната ябълка. В резултат на контракциите те променят контурите му, променяйки фокуса на зрението. В процеса, когато погледът е фокусиран върху обекти в далечината, тези мускули са в покой, което почти не променя контура на лещата. Когато погледът е насочен към близките предмети, мускулите започват да се свиват, лещата се огъва и силата на оптичното възприятие се увеличава.

Тази характеристика на зрителното възприятие се наричаше настаняване. Този термин се отнася до факта, че зрителните органи са в състояние да се адаптират към фокусиране върху обекти, разположени на всяко разстояние.

Разглеждането на много близки предмети за дълги периоди от време може да причини силно напрежение в оптичните мускули. В резултат на интензивната им работа може да се появи зрително удавяне. За да се избегне този неприятен момент, при четене или работа на компютър, разстоянието трябва да бъде поне четвърт метър. Това разстояние се нарича разстояние на ясно виждане.

оптичната система на окото е съставена от роговицата, лещата и стъкловидното тяло.

Предимството на два зрителни органа

Наличието на два зрителни органа значително увеличава размера на полето на възприятие. Освен това става възможно да се разграничи разстоянието, разделящо обектите от човек. Това е така, защото върху ретината на двете очи има различна конструкция на картината. Така че картината, възприемана от лявото око, съответства на гледането на обекта от лявата страна. Във второто око картината е изградена точно обратното. В зависимост от близостта на обекта можете да оцените разликата във възприятието. Тази конструкция на изображението върху ретината позволява да се разграничат обемите на околните обекти.

Във връзка с

Структурата на окото е много сложна. Той принадлежи към сетивата и е отговорен за възприемането на светлината. Фоторецепторите могат да възприемат светлинни лъчи само в определен диапазон от дължини на вълната. Светлината с дължина на вълната 400-800 nm дразни главно окото. След това настъпва образуването на аферентни импулси, които отиват по-нататък към центровете на мозъка. Така се формират визуалните образи. Окото изпълнява различни функции, например може да определя формата, размера на обектите, разстоянието от окото до обекта, посоката на движение, осветеността, цвета и редица други параметри.

Пречупваща среда

В структурата на очната ябълка се разграничават две системи. Първият включва оптични носители, които имат способността да пречупват светлината. Втората система включва рецепторния апарат на ретината.

Пречупващата среда на очната ябълка комбинира роговицата, течното съдържание на предната камера на окото, лещата и стъкловидното тяло. Индексът на пречупване се различава в зависимост от вида на средата. По-специално, в роговицата тази цифра е 1,37, в стелоидното тяло и течността на предната камера - 1,33, в лещата - 1,38, а в плътното му ядро \u200b\u200b- 1,4. Основното условие за нормално зрение е прозрачността на светло пречупващата среда.

Фокусното разстояние определя степента на пречупване на оптичната система, изразена в мерки. Връзката в този случай е обратно пропорционална. Диоптърът се отнася до силата на лещата с фокусно разстояние 1 метър. Ако измерим оптичната сила в диоптри, тогава за прозрачни среди на окото тя ще бъде 43 за роговицата, а за лещата тя ще се промени в зависимост от разстоянието на обекта. Ако пациентът погледне в далечината, то ще бъде 19 (а за цялата оптична система - 58), а с максимален подход на обекта - 33 (за цялата оптична система - 70).

Статично и динамично пречупване на окото

Пречупването е оптичната настройка на очната ябълка при фокусиране върху отдалечени обекти.

Ако окото е нормално, тогава сноп паралелни лъчи, идващи от безкрайно отдалечен обект, се пречупват по такъв начин, че фокусът им съвпада с фовеята на ретината. Такава очна ябълка се нарича емметропна. Не винаги обаче човек може да се похвали с такива очи.
Например, късогледството е придружено от увеличаване на дължината на очната ябълка (надвишава 22,5-23 mm) или увеличаване на пречупващата сила на окото поради промяна в кривината на лещата. В този случай паралелен лъч светлина не пада върху областта на макулата, а се проектира пред нея. В резултат на това разминаващите се лъчи падат върху равнината на ретината. В този случай изображението е размазано. Окото се нарича късогледство. За да направите изображението ясно, трябва да преместите фокуса в равнината на ретината. Това може да се постигне, ако светлинният лъч има не паралелни, а разминаващи се лъчи. Това може да обясни факта, че късогледият пациент вижда добре отблизо.

За контактна корекция на късогледството се използват двойно вдлъбнати лещи, които могат да преместят фокуса в областта на макулата. Това може да компенсира повишената пречупваща сила на веществото на лещата. Доста често късогледството е наследствено. В същото време пиковата честота настъпва в училищна възраст и е свързана с нарушаване на хигиенните правила. При тежки случаи късогледството може да причини вторични промени в ретината, които могат да бъдат придружени от значително намаляване на зрението и дори слепота. Във връзка с това е много важно да се извършват превантивни и терапевтични мерки навреме, включително правилно хранене, упражнения и спазване на хигиенните препоръки.

Хиперметропията е придружена от намаляване на дължината на окото или намаляване на индекса на пречупване на оптичната среда. В този случай лъч от паралелни лъчи от отдалечен обект попада извън равнината на ретината. В макулата се проектира участък от сближаващи се лъчи, тоест изображението се размива. Окото се нарича далекогледно, тоест хиперопично. За разлика от нормалното око, най-близката точка на ясно зрение в този случай е на известно разстояние. За коригиране на далекогледството могат да се използват двойно изпъкнали лещи за увеличаване на пречупващата сила на окото. Важно е да се разбере, че истинската вродена или придобита далекогледство се различава от пресбиопията (старческа далекогледство).

При астигматизъм способността за концентриране на светлинните лъчи в една точка е нарушена, тоест фокусът е представен от петно. Това се дължи на факта, че кривината на лещата се различава в различните меридиани. При по-голяма вертикална пречупваща сила астигматизмът обикновено се нарича директен, с увеличаване на хоризонталния компонент - обратен. Дори в случай на нормална очна ябълка, това е донякъде астигматично, тъй като няма идеално плоска роговица. Ако разгледаме диск с концентрични кръгове, тогава има леко изравняване от тях. Ако астигматизмът води до нарушена зрителна функция, тогава той се коригира с помощта на цилиндрични лещи, които се намират в съответните меридиани.

Акомодацията на очите осигурява ясен образ дори на различни разстояния от обектите. Тази функция става възможна благодарение на еластичните свойства на лещата, която свободно променя кривината и съответно пречупващата сила. В тази връзка, дори когато обектът се движи, отразените от него лъчи се фокусират върху равнината на ретината. Когато човек изследва безкрайно отдалечени обекти, цилиарният мускул е в отпуснато състояние, връзката на Zinn, която е прикрепена към предната и задната капсула на лещата, се разтяга. Когато влакната на цинковия лигамент се разтегнат, лещата се разтяга, тоест нейната кривина намалява. Когато се гледа в далечината, поради най-малката кривина на лещата, нейната пречупваща сила е и най-малката. Когато обектът се приближи до окото, цилиарният мускул се свива. В резултат на това връзката на Zinn се отпуска, тоест лещата спира да се разтяга. В случай на пълно отпускане на влакната на цинковия лигамент, лещата се спуска с около 0,3 mm под въздействието на гравитацията. Поради своите еластични свойства, лещата на лещата става по-изпъкнала при липса на напрежение и нейната пречупваща сила се увеличава.

Контракцията на влакната на цилиарния мускул е отговорна за възбуждането на парасимпатиковите влакна на окуломоторния нерв, които реагират на притока на аферентни импулси в зоната на средния мозък.

Ако акомодацията не работи, тоест човек гледа в далечината, тогава предният радиус на кривина на лещата е 10 mm, с максимално свиване на цилиарния мускул, предният радиус на кривина на лещата се променя на 5,3 mm. Промените в задния радиус са по-малко значими: от 6 мм той намалява до 5,5 мм.

Настаняването започва да работи в момента, когато обектът се приближи до разстояние от около 65 метра. В този случай цилиарният мускул преминава от спокойно състояние в напрегнато. При такова разстояние на обектите обаче напрежението на влакната не е голямо. По-значителна мускулна контракция се получава, когато обектът се приближи до 5-10 метра. Впоследствие степента на настаняване прогресивно се увеличава, докато обектът напусне зоната на ясна видимост. Най-малкото разстояние, на което обектът все още е ясно видим, се нарича точка на най-близкото ясно виждане. Обикновено далечната точка на ясното виждане е безкрайно далеч. Интересно е, че при птиците и бозайниците механизмът на настаняване е подобен на този на хората.

С напредване на възрастта се наблюдава намаляване на еластичността на лещата на лещата, докато амплитудата на акомодацията намалява. В този случай отдалечената точка на ясното зрение обикновено остава на същото място, а най-близката постепенно се отдалечава.

Важно е да се отбележи, че когато практикувате на близко разстояние, около една трета от настаняването остава в резерв, така че окото не се уморява.

При старческа далекогледство се отстранява най-близката точка на ясно зрение поради намаляване на еластичността на лещата. При пресбиопия пречупващата сила на лещата на лещата намалява, дори и с най-голямо усилие за приспособяване. На десет години най-близката точка се намира на 7 см от окото, на 20 се измества с 8,3 см, на 30 години - до 11 см, на шейсет години вече се измества на 80-100 см.
Образно изследване на ретината

Окото е много сложна оптична система. За изследване на свойствата му се използва опростен модел, който се нарича намалено око. Зрителната ос на този модел съвпада с оста на обикновена очна ябълка и преминава през центровете на пречупващата среда, попадайки в централната ямка.

В редуцирания модел на окото само стъкловидното вещество се означава като пречупваща среда, в която няма основни точки, разположени в областта на пресичане на пречупващите равнини. В истинската очна ябълка две възлови точки са разположени на разстояние 0,3 мм една от друга, те се заменят с една точка. Лъчът, който преминава през възловата точка, задължително трябва да премине през конюгираната точка, оставяйки я в паралелна посока. Тоест при редуцирания модел две точки се заменят с една, която се поставя на разстояние 7,5 mm от повърхността на роговицата, тоест в задната третина на лещата. Възловата точка е на 15 mm от ретината. В случай на изображения, всички точки на ретината се считат за светещи. От всяка от тях през опорната точка се чертае права линия.

Образът, който се образува върху ретината, е намален, обратен и реален. За да определите размера на ретината, трябва да фиксирате дълга дума, която се отпечатва с дребен шрифт. В същото време се определя колко букви пациентът може да различи с пълната неподвижност на очната ябълка. След това измерете дължината на буквите в милиметри с линийка. Освен това, използвайки геометрични изчисления, можете да определите дължината на изображението върху ретината. Този размер дава представа за диаметъра на макулата, който е отговорен за централното ясно зрение.

Изображението на ретината е обърнато, но ние виждаме обектите прави. Това се дължи на ежедневната тренировка на мозъка, по-специално на зрителния анализатор. За да определи позицията в пространството, освен стимули от ретината, човек използва възбуждането на проприорецепторите на мускулния апарат на окото, както и показанията на други анализатори.

Можем да кажем, че формирането на представи за положението на тялото в пространството се основава на условни рефлекси.

Предаване на визуална информация

В последните научни изследвания беше установено, че в процеса на еволюционното развитие броят на елементите, които предават информация от фоторецепторите, се увеличава заедно с броя на паралелните вериги на аферентните неврони. Това може да се види на слуховия анализатор, но в по-голяма степен на визуалния анализатор.

Зрителният нерв съдържа около милион нервни влакна. Всяко влакно е разделено на 5-6 части в диенцефалона и завършва със синапси в областта на страничното геникулатно тяло. Освен това всяко влакно по пътя от геникуларното тяло към мозъчните полукълба контактува с 5000 неврони, принадлежащи на зрителния анализатор. Всеки неврон на зрителния анализатор получава информация от други 4000 неврона. В резултат на това се наблюдава значително разширяване на очните контакти към мозъчните полукълба.

Фоторецепторите в ретината могат да предават информация веднъж в момента, когато се появи нов обект. Ако изображението не се промени, тогава в резултат на адаптация рецепторите престават да се възбуждат; това е свързано с факта, че информацията за статичните изображения не се предава в мозъка. Също така в ретината има рецептори, които предават само изображения на обекти, докато други реагират на движение, външен вид, изчезване на светлинен сигнал.

По време на будност, аферентните сигнали от фоторезеторите се предават постоянно по оптичните нерви. При различни условия на осветление тези импулси могат да бъдат възбудени или инхибирани. В зрителния нерв могат да се разграничат три вида влакна. Първият тип включва влакна, които реагират само на включването на светлина. Вторият тип влакна води до инхибиране на аферентните импулси и реагира на спирането на осветяването. Ако включите осветлението отново, тогава изхвърлянето на импулси в този тип влакна ще бъде възпрепятствано. Третият тип съдържа най-голямо количество фибри. Те реагират както на включване, така и на изключване на осветлението.

При математическия анализ на резултатите от електрофизиологичните изследвания беше установено, че по пътя от ретината към зрителния анализатор изображението се увеличава.

Линиите са елементите на зрителното възприятие. На първо място, визуалната система подчертава контурите на обектите. За да се подчертаят контурите на обектите, са достатъчни вродени механизми.

В ретината има времево и пространствено сумиране на всички зрителни стимули, свързани с рецептивните полета. Техният брой при нормално осветление може да достигне 800 хиляди, което приблизително съответства на броя на влакната в зрителния нерв.

За регулиране на метаболизма, ретиналните рецептори имат ретикуларна формация. Ако го дразните с електрически ток, като използвате иглени електроди, тогава честотата на аферентните импулси, които възникват във фоторецепторите в отговор на светкавична светкавица. Ретикуларната формация действа върху фоторецепторите чрез тънки еферентни гама влакна, които проникват в ретината, както и чрез проприорецепторния апарат. Обикновено, известно време след началото на дразненето на ретината, аферентните импулси внезапно се увеличават. Този ефект може да продължи дълго време дори след спиране на дразненето. Можем да кажем, че възбудимостта на ретината се повишава значително от адренергичните симпатикови неврони, които принадлежат към ретикуларната формация. Те се характеризират с дълъг латентен период и дълго последствие.

Ретиналните рецептивни полета са два вида. Първият включва елементи, които кодират най-простите конфигурации на изображения, като се вземат предвид отделните структури. Вторият тип е отговорен за кодирането на конфигурацията като цяло, поради тяхната работа се получава разширяването на визуалните изображения. С други думи, статичното кодиране започва на нивото на ретината. След напускане на ретината импулсите навлизат в зоната на външните геникуларни тела, където се извършва основното кодиране на визуалното изображение с помощта на големи блокове. Също така в тази зона се предават отделни фрагменти от конфигурацията на изображението, скоростта и посоката на неговото движение.

През целия живот се появява условно рефлекторно запаметяване на визуални образи, които имат биологично значение. В резултат на това ретиналните рецептори могат да предават отделни визуални сигнали, но методите за декодиране все още не са известни.

Около 30 хиляди нервни влакна напускат централната ямка, с помощта на която 900 хиляди бита информация се предават за 0,1 секунда. По същото време не повече от 4 бита информация могат да бъдат обработени в зрителната зона на мозъчните полукълба. Тоест, количеството визуална информация не се ограничава от ретината, а чрез декодиране във висшите центрове на зрението.

Основи на психофизиологията., М. INFRA-M, 1998, стр. 57-72, глава 2 Изд. Ю.И. Александров

2.1. Структурата и функциите на оптичния апарат на окото

Очната ябълка има сферична форма, която улеснява въртенето за насочване към въпросния обект и осигурява добро фокусиране на изображението върху цялата светлочувствителна мембрана на окото - ретината. По пътя към ретината светлинните лъчи преминават през няколко прозрачни среди на роговицата, лещата и стъкловидното тяло. Определена кривина и индекс на пречупване на роговицата и в по-малка степен лещата определят пречупването на светлинните лъчи вътре в окото. На ретината се получава изображение, което е рязко намалено и обърнато с главата надолу и отдясно наляво (фиг. 4.1 а). Пречупващата сила на всяка оптична система се изразява в диоптри (D). Един диоптър е равен на пречупващата сила на лещата с фокусно разстояние 100 см. Пречупващата сила на здраво око е 59D при гледане на далечни обекти и 70,5D при гледане на близки обекти.

Фигура: 4.1.

2.2. Настаняване

Настаняването се нарича адаптация на окото, за да се виждат ясно обекти, разположени на различни разстояния (като фокусиране във фотографията). За ясна визия на обект е необходимо неговото изображение да бъде фокусирано върху ретината (фиг. 4.1 б). Основната роля в акомодацията играе промяната в кривината на лещата, т.е. неговата пречупваща сила. Когато гледате близки обекти, лещата става по-изпъкнала. Механизмът на акомодация е свиването на мускулите, които променят изпъкналостта на лещата.

2.3. Рефракционни грешки на окото

Двете основни рефракционни грешки на окото са късогледство (късогледство) и далекогледство (далекогледство). Тези аномалии се причиняват не от недостатъчността на пречупващата среда на окото, а от промяна в дължината на очната ябълка (фиг. 4.1 в, г). Ако надлъжната ос на окото е твърде дълга (фиг. 4.1 в), тогава лъчите от отдалечен обект ще се фокусират не върху ретината, а пред нея, в стъкловидното тяло. Такова око се нарича късогледство. За да вижда ясно в далечината, късогледското лице трябва да постави вдлъбнати очила пред очите, които ще преместят фокусираното изображение към ретината (Фигура 4.1 д). За разлика от това, в далновидното око (фиг. 4.1г), надлъжната ос се скъсява и следователно лъчите от отдалечен обект са фокусирани зад ретината.Този недостатък може да бъде компенсиран чрез увеличаване на изпъкналостта на лещата. Въпреки това, когато се изследват близки обекти, усилията за приспособяване на далновидните хора са недостатъчни. Ето защо, за четене, те трябва да носят очила с двойноизпъкнали лещи, които подобряват пречупването на светлината (фиг. 4.1 д).

2.4. Зеничен и зеничен рефлекс

Зеницата е дупката в центъра на ириса, през която светлината навлиза в окото. Той изостря изображенията на ретината, увеличавайки дълбочината на полето на окото и премахвайки сферичната аберация. Зеницата се разширява при потъмняване на светлината бързо се стеснява („зеничен рефлекс“), който регулира потока светлина, попадащ в окото. И така, при ярка светлина зеницата има диаметър 1,8 mm, със средно осветление на дневна светлина, тя се разширява до 2,4 mm, а на тъмно - до 7,5 mm. Това влошава качеството на изображението на ретината, но увеличава абсолютната чувствителност на зрението. Реакцията на ученика на промяна в осветеността е адаптивна, тъй като тя стабилизира осветлението на ретината в малък обхват. При здрави хора зениците на двете очи имат еднакъв диаметър. Когато едното око е осветено, зеницата на другото също се стеснява; такава реакция се нарича приятелска.

2.5. Структура и функция на ретината

Ретината е вътрешната чувствителна на светлина мембрана на окото. Той има сложна многослойна структура (Фигура 4.2). Има два вида фоторецептори (пръчки и конуси) и няколко вида нервни клетки. Възбуждането на фоторецепторите активира първата нервна клетка в ретината - биполярния неврон. Възбуждането на биполярни неврони активира ганглиозните клетки на ретината, предавайки техните импулси към подкорковите зрителни центрове. Процесите на предаване и обработка на информация в ретината също включват хоризонтални и амакринни клетки. Всички изброени неврони на ретината с техните процеси образуват нервния апарат на окото, който участва в анализа и обработката на визуалната информация. Ето защо ретината се нарича периферна част на мозъка.

2.6. Структура и функция на слоевете на ретината

Клетки пигментен епител образуват външния слой на ретината, който е най-отдалечен от светлината. Те съдържат меланозоми, които им придават черен цвят. Пигментът абсорбира излишната светлина, предотвратявайки я да отразява и разсейва, което допринася за ясен образ на ретината. Пигментният епител играе решаваща роля за регенерацията на зрителната пурпура на фоторецепторите след обезцветяването му, при непрекъснатото обновяване на външните сегменти на оптичните клетки, при защитата на рецепторите от увреждане на светлината, както и при преноса на кислород и хранителни вещества към тях.

Фоторецептори. Слой визуални рецептори: пръчки и конуси прилепват от вътрешната страна на слоя пигментен епител. Всяка човешка ретина съдържа 6-7 милиона шишарки и 110-125 милиона пръчки. Те са разпределени неравномерно в ретината. Централната ретинална ямка - ямка (fovea centralis) съдържа само шишарки. Към периферията на ретината броят на конусите намалява и броят на пръчките се увеличава, така че в далечната периферия присъстват само пръчки. Конусите функционират в условия на висока светлина, те осигуряват дневна светлина и цветно зрение; по-чувствителните към светлина пръчки са отговорни за здрача на зрението.

Цветът се възприема най-добре, когато светлината действа върху фовеята на ретината, която съдържа почти изключително конусите. Тук е най-голямата зрителна острота. С увеличаване на разстоянието от центъра на ретината, цветовото възприятие и пространствената разделителна способност постепенно намаляват. Периферията на ретината, върху която са разположени само пръчки, не възприема цветове. Но светлинната чувствителност на конусовия апарат на ретината е в пъти по-малка от тази на пръчковия апарат. Следователно по здрач, поради рязкото намаляване на зрението на конуса и преобладаването на зрението на периферните пръчки, ние не различаваме цвета („през нощта всички котки са сиви“).

Визуални пигменти. Пръчките на човешката ретина съдържат пигмента родопсин или визуално лилаво, чийто максимален абсорбционен спектър е около 500 нанометра (nm). Външните сегменти на три вида конуси (чувствителни към синьо, зелено и червено) съдържат три вида зрителни пигменти, чиито максимуми на абсорбционните спектри са в синята (420 nm), зелената (531 nm) и червената (558 nm) области на спектъра. Червеният конусен пигмент се нарича йодопсин. Зрителната пигментна молекула се състои от протеинова част (опсин) и хромофорна част (ретинален или витамин "А" алдехид). Източникът на ретината в организма е каротеноидите; при липсата им зрението на здрача е нарушено („нощна слепота“).

2.7. Неврони на ретината

Фоторецепторите на ретината са синаптично свързани с биполярни нервни клетки (вж. Фиг. 4.2). Когато е изложен на светлина, освобождаването на медиатора от фоторецептора намалява, което хиперполяризира мембраната на биполярната клетка. От него нервен сигнал се предава на ганглиозни клетки, чиито аксони са влакна на зрителния нерв.

Фигура: 4.2. Диаграма на структурата на ретината:
1 - пръчки; 2 - конуси; 3 - хоризонтална клетка; 4 - биполярни клетки; 5 - амакринни клетки; 6 - ганглиозни клетки; 7 - влакна на зрителния нерв

За 130 милиона фоторецепторни клетки има само 1 милион 250 хиляди ганглиозни клетки на ретината. Това означава, че импулсите от много фоторецептори се сближават (сближават) през биполярни неврони към една ганглиозна клетка. Фоторецепторите, свързани с една ганглиозна клетка, образуват нейното възприемчиво поле [Hubel, 1990; Физиол. изглед, 1992]. По този начин всяка ганглиозна клетка обобщава възбуждането, което се появява в голям брой фоторецептори. Това увеличава светлинната чувствителност на ретината, но влошава нейната пространствена разделителна способност. Само в центъра на ретината (в областта на централната ямка), всеки конус е свързан с една биполярна клетка, а това от своя страна е свързано с една ганглиозна клетка. Това осигурява висока пространствена разделителна способност на центъра на ретината, но рязко намалява нейната чувствителност към светлина.

Взаимодействието на съседните неврони на ретината се осигурява от хоризонтални и амакринни клетки, чрез процесите на които се разпространяват сигнали, които променят синаптичното предаване между фоторецептори и биполярни клетки (хоризонтални клетки) и между биполярни клетки и ганглиозни клетки (амакринни клетки). Амакринните клетки извършват странично инхибиране между съседни ганглиозни клетки. Центробежните или еферентни нервни влакна също навлизат в ретината, като донасят сигнали от мозъка към нея. Тези импулси регулират провеждането на възбуждане между биполярните и ганглиозните клетки на ретината.

2.8. Нервни пътища и връзки във визуалната система

От ретината визуалната информация се изпраща до мозъка през влакната на зрителния нерв. Нервите от две очи се срещат в основата на мозъка, където някои от влакната отиват на противоположната страна (хиазма на оптиката или хиазма). Това осигурява на всяко полукълбо на мозъка информация от двете очи: сигналите от дясните половини на всяка ретина идват до тилната част на дясното полукълбо, а сигналите от лявата половина на всяка ретина към лявото полукълбо (фиг. 4.3).

Фигура: 4.3. Диаграма на зрителните пътища от ретината до първичната зрителна кора:
LPZ - ляво зрително поле; PPZ - дясно зрително поле; tf - точка за фиксиране на погледа; lg - ляво око; pg - дясно око; zn - зрителен нерв; х - визуална хиазма или хиазма; от - оптичен път; NKT - външно геникулатно тяло; ZK - зрителна кора; lp - ляво полукълбо; pp - дясно полукълбо

След хиазма зрителните нерви се наричат \u200b\u200bзрителни пътища и по-голямата част от влакната им идват в подкорковия зрителен център - страничното геникулатно тяло (LCC). Оттук нататък зрителните сигнали навлизат в основната проекционна зона на зрителната кора (ивична кора или поле 17 според Бродман). Зрителната кора се състои от редица полета, всяко от които осигурява свои собствени, специфични функции, като приема както директни, така и индиректни сигнали от ретината и като цяло запазва нейната топология или ретинотопия (сигнали от съседни области на ретината влизат в съседни области на кората).

2.9. Електрическа активност на центровете на зрителната система

Под действието на светлината в рецепторите и след това в невроните на ретината се генерират електрически потенциали, отразяващи параметрите на действащия стимул (фиг. 4.4а, а). Общата електрическа реакция на ретината на светлина се нарича електроретинограма (ERG).

Фигура: 4.4. Електроретинограма (а) и излъчван от светлината потенциал (ЕР) на зрителната кора (б):
a, b, c, d на (а) - ERG вълни; стрелките показват моментите, когато светлината е включена. Р 1 - Р 5 - положителни вълни на въздушното пространство, N 1 - N 5 - отрицателни вълни на въздушното пространство на (b)

Може да се запише от цялото око: единият електрод се поставя върху повърхността на роговицата, а другият върху кожата на лицето близо до окото (или върху ушната мида). ERG отразява добре интензивността, цвета, размера и продължителността на действието на светлинния стимул. Тъй като ERG отразява активността на почти всички клетки на ретината (с изключение на ганглиозните клетки), този показател се използва широко за анализ на работата и диагностициране на заболявания на ретината.

Възбуждането на ганглиозните клетки на ретината води до факта, че електрическите импулси се втурват към мозъка по техните аксони (влакна на зрителния нерв). Ганглиалната клетка на ретината е първият „класически“ тип неврон в ретината, генериращ разпространяващи се импулси. Описани са три основни типа ганглиозни клетки: реагиране на включена светлина (включване - реакция), изключване (изключване - реакция) и двете (включване - изключване - реакция). В центъра на ретината рецептивните полета на ганглиозните клетки са малки, а в периферията на ретината те са с много по-голям диаметър. Едновременното възбуждане на близко разположени ганглиозни клетки води до взаимното им инхибиране: отговорите на всяка клетка стават по-малки, отколкото при единична стимулация. Този ефект се основава на странично или странично инхибиране (вж. Гл. 3). Поради кръглата форма, рецептивните полета на ганглиозните клетки на ретината създават така нареченото точково описание на изображението на ретината: то се показва от много тънка дискретна мозайка, състояща се от възбудени неврони.

Невроните на подкорковия зрителен център се възбуждат, когато импулси от ретината идват към тях по влакната на зрителния нерв. Рецептивните полета на тези неврони също са кръгли, но по-малки, отколкото в ретината. Изблиците на импулси, които те генерират в отговор на светкавична светкавица, са по-кратки от тези в ретината. На нивото на тръбата аферентните сигнали от ретината взаимодействат с еферентните сигнали от зрителната кора, както и от ретикуларната формация от слуховите и други сензорни системи. Това взаимодействие помага да се подчертаят най-съществените компоненти на сигнала и, вероятно, участва в организирането на селективно визуално внимание (вж. Гл. 9).

Импулсните изхвърляния на тръбни неврони по техните аксони навлизат в тилната част на мозъчните полукълба, в която се намира основната проекционна зона на зрителната кора (стриаталната кора). Тук приматите и хората са много по-специализирани и сложни, отколкото в ретината и тръбите, обработка на информация. Невроните на зрителната кора нямат кръгли, а удължени (хоризонтално, вертикално или диагонално) рецептивни полета (фиг. 4.5) с малък размер [Hubel, 1990].

Фигура: 4.5 ... Рецептивното поле на неврон в зрителната кора на мозъка на котката (A) и отговорите на този неврон на светлинни ленти с различна ориентация, които мигат в рецептивното поле (B). А - плюсовете маркират възбуждащата зона на рецептивното поле, а минусите - две странични инхибиторни зони. Б - може да се види, че този неврон реагира най-силно на вертикална и близка до него ориентация

Поради това те могат да избират от изображението отделни фрагменти от линии с една или друга ориентация и местоположение и да отговарят избирателно на тях. (детектори за ориентация). Във всяка малка област на зрителната кора по нейната дълбочина невроните са концентрирани с еднаква ориентация и локализация на рецептивните полета в зрителното поле. Те формират ориентация колона неврони, преминаващи вертикално през всички слоеве на кората. Колоната е пример за функционална асоциация на кортикални неврони, които изпълняват подобна функция. Група от съседни ориентационни колони, чиито неврони имат припокриващи се възприемчиви полета, но различни предпочитани ориентации, образуват така наречената суперколона. Както показват проучванията от последните години, функционалното обединяване на отдалечени един от друг неврони на зрителната кора може да се случи и поради синхронизирането на техните разряди. Наскоро във визуалната кора са открити неврони със селективна чувствителност към кръстообразни и ъглови фигури, принадлежащи към детекторите от втори ред. По този начин „нишата“ между простите детектори за ориентация и детекторите (лица) от по-висок порядък, открити в темпоралната кора, започва да се запълва между простите детектори за ориентация, описващи пространствените характеристики на изображението.

През последните години така наречената „пространствено-честотна“ настройка на невроните в зрителната кора е добре проучена [Glezer, 1985; Физиол. изглед, 1992]. Състои се във факта, че много неврони селективно реагират на решетка от светли и тъмни ивици с определена ширина, която се е появила в тяхното възприемчиво поле. И така, има клетки, които са чувствителни към решетка от малки ленти, т.е. до висока пространствена честота. Открити са клетки с чувствителност към различни пространствени честоти. Смята се, че това свойство осигурява на визуалната система възможността да избира области с различни текстури от изображението [Glezer, 1985].

Много неврони на зрителната кора селективно реагират на определени посоки на движение (насочени детектори) или на някакъв цвят (противоположни на цвета неврони), а някои неврони реагират най-добре на относителното разстояние на обекта от очите. Информацията за различни признаци на визуални обекти (форма, цвят, движение) се обработва паралелно в различни части на зрителната кора.

За да се оцени предаването на сигнала на различни нива на зрителната система, регистрация на общо предизвикани потенциали (ЕР), които при хора могат едновременно да бъдат изтеглени от ретината и от зрителната кора (виж фиг. 4.4 б). Сравнението на предизвиканата от светкавицата реакция на ретината (ERG) и ЕР на кората дава възможност да се оцени работата на проекционния зрителен път и да се установи локализацията на патологичния процес във визуалната система.

2.10. Чувствителност към светлина

Абсолютна зрителна чувствителност ... За да възникне визуално усещане, светлината трябва да има определена минимална (прагова) енергия. Минималният брой светлинни кванти, необходими за появата на усещането за светлина в тъмното, варира от 8 до 47. Един прът може да бъде възбуден само от 1 квант светлина. По този начин чувствителността на рецепторите на ретината в най-благоприятните условия на светлинно възприятие е ограничаваща. Единичните пръчки и конусите на ретината се различават незначително по чувствителност към светлина. Броят на фоторецепторите, които изпращат сигнали към една ганглиозна клетка в центъра и в периферията на ретината, е различен. Броят на конусите в рецептивното поле в центъра на ретината е около 100 пъти по-малък от броя на пръчките в рецептивното поле в периферията на ретината. Съответно чувствителността на пръчковата система е 100 пъти по-висока от тази на конусовата система.

2.11. Визуална адаптация

При прехода от тъмнина към светлина настъпва временна слепота и след това чувствителността на окото постепенно намалява. Тази адаптация на зрителната система към условия на ярка светлина се нарича адаптация на светлината. Обратното явление (тъмна адаптация) се наблюдава, когато човек се премести от светла стая в почти неосветена стая. Отначало той не вижда почти нищо поради намалената възбудимост на фоторецепторите и зрителните неврони. Постепенно контурите на обектите започват да се появяват и след това техните детайли също се различават, тъй като чувствителността на фоторецепторите и зрителните неврони в тъмното постепенно се увеличава.

Увеличението на чувствителността към светлина по време на престой на тъмно е неравномерно: през първите 10 минути се увеличава десетки пъти, а след това, в рамките на един час, десетки хиляди пъти. Възстановяването на зрителните пигменти играе важна роля в този процес. Тъй като само пръчките са чувствителни в тъмното, слабо осветеният обект се вижда само с периферно зрение. В допълнение към зрителните пигменти, съществена роля в адаптацията играе превключването на връзките между елементите на ретината. На тъмно площта на възбудителния център на рецептивното поле на ганглиозната клетка се увеличава поради отслабването на пръстеновидното инхибиране, което води до увеличаване на чувствителността към светлина. Светлинната чувствителност на окото зависи и от влиянията, идващи от мозъка. Осветяването на едното око намалява светлинната чувствителност на неосветеното око. Освен това звуковите, обонятелните и вкусовите сигнали също влияят на чувствителността към светлина.

2.12. Чувствителност на диференциално зрение

Ако допълнително осветление dI попадне върху осветена повърхност с яркост I, тогава, съгласно закона на Вебер, човек ще забележи разликата в осветеността само ако dI / I \u003d K, където K е константа, равна на 0,01-0,015. Стойността dI / I се нарича праг на диференциална чувствителност към светлина. Съотношението dI / I е постоянно при различни нива на осветеност и означава, че за възприемане на разликата в осветеността на две повърхности, едната от тях трябва да е по-ярка от другата с 1 - 1,5%.

2.13. Контраст на яркостта

Взаимното странично инхибиране на зрителните неврони (вж. Глава 3) лежи в основата на общия или глобален контраст на яркостта. И така, една сива лента хартия, лежаща на светъл фон, изглежда по-тъмна от същата лента, лежаща на тъмен фон. Това се дължи на факта, че светлият фон възбужда много неврони на ретината и тяхното възбуждане забавя клетките, активирани от лентата. Страничното инхибиране действа най-силно между близко разположени неврони, създавайки ефект на локален контраст. Има очевидно увеличение на разликата в яркостта на границата на повърхности с различно осветление. Този ефект се нарича също подчертаване на контурите или ефект на Мах: на границата на ярко светло поле и по-тъмна повърхност можете да видите две допълнителни линии (още по-ярка линия на границата на яркото поле и много тъмна линия на границата на тъмна повърхност).

2.14. Ослепителна яркост на светлината

Твърде ярката светлина причинява неприятно усещане за заслепяване. Горната граница на яркостта на заслепяване зависи от адаптацията на окото: колкото по-дълго е била адаптацията на тъмнината, толкова по-ниска яркост на светлината причинява заслепяване. Ако много ярки (заслепяващи) обекти попаднат в зрителното поле, те нарушават дискриминацията на сигналите на значителна част от ретината (например на нощен път шофьорите са заслепени от фаровете на идващите автомобили). За деликатна работа, свързана с напрежение в очите (продължително четене, работа на компютър, сглобяване на малки части), трябва да използвате само дифузна светлина, която не заслепява очите.

2.15. Инерция на зрението, сливане на светкавици, последователни изображения

Зрителното усещане не се появява моментално. Преди да възникне усещане, във визуалната система трябва да настъпят множество трансформации и сигнализиране. Времето на „инерция на зрението“, необходимо за появата на зрителни усещания, е средно 0,03 - 0,1 s. Трябва да се отбележи, че това усещане също не изчезва веднага след спиране на дразненето - то продължава известно време. Ако караме горяща клечка във въздуха на тъмно, тогава ще видим светеща линия, тъй като светлинните стимули, които бързо следват един след друг, се сливат в непрекъснато усещане. Минималната честота на повторение на светлинните стимули (например светкавични светкавици), при която се случва обединяването на отделните усещания, се нарича критична честота на сливане на трептене. При средно осветление тази честота е равна на 10-15 светкавици за 1 s. Филмът и телевизията се основават на това свойство на зрението: не виждаме пропуски между отделните кадри (24 кадъра в секунда в киното), тъй като визуалното усещане от един кадър продължава все още, докато се появи следващият. Това осигурява илюзията за непрекъснатост и движение на изображението.

Извикват се чувства, които продължават след спиране на дразненето последователни изображения. Ако погледнете включената лампа и затворите очи, тогава тя е видима за известно време. Ако след фиксирането на погледа си върху осветен обект насочите погледа си към светъл фон, тогава за известно време можете да видите отрицателно изображение на този обект, т.е. светлите му части са тъмни, а тъмните части са светли (отрицателно последователно изображение). Това се дължи на факта, че възбуждането от осветен обект локално инхибира (адаптира) определени области на ретината; ако след това насочите погледа си към равномерно осветения екран, тогава неговата светлина ще възбуди по-силно онези области, които преди това не са били възбудени.

2.16. Цветно зрение

Целият спектър на електромагнитното излъчване, който виждаме, е затворен между късовълнова (400 nm дължина на вълната) радиация, която наричаме виолетова, и лъчение с дълги вълни (700 nm дължина на вълната), наречено червено. Останалите цветове във видимия спектър (синьо, зелено, жълто и оранжево) имат междинни дължини на вълната. Смесването на лъчи от всички цветове дава бяло. Може да се получи и чрез смесване на два така наречени сдвоени допълващи се цвята: червен и син, жълт и син. Ако смесите трите основни цвята (червен, зелен и син), тогава могат да се получат всякакви цветове.

Трикомпонентната теория на Х. Хелмхолц, според която цветовото възприятие се осигурява от три вида конуси с различна цветна чувствителност, се радва на максимално разпознаване. Някои от тях са чувствителни към червено, други към зелено, а трети към синьо. Всеки цвят влияе и на трите сензорни елемента, но в различна степен. Тази теория е пряко потвърдена в експерименти, при които е измерено поглъщането на лъчение с различни дължини на вълните в единични конуси на човешката ретина.

Частичната цветна слепота е описана в края на 18 век. Д. Далтън, който самият страдал от това. Следователно аномалията на цветното зрение беше наречена „цветна слепота“. Цветната слепота се среща при 8% от мъжете; тя е свързана с липсата на определени гени в мъжката несдвоена Х-хромозома, определяща пола. За диагностициране на цветна слепота, което е важно при професионалния подбор, се използват полихроматични таблици. Хората, страдащи от него, не могат да бъдат пълноправни шофьори на транспорт, тъй като те може да не различават цвета на светофарите и пътните знаци. Има три вида частична цветна слепота: протанопия, дейтеранопия и тританопия. Всеки от тях се характеризира с липса на възприемане на един от трите основни цвята. Хората, страдащи от протанопия ("червено-сляп") не възприемат червения цвят, синьо-сините лъчи им се струват безцветни. Хората с дейтеранопия ("зелено-слепи") не различават зелено от тъмно червено и синьо. При тританопия (рядка аномалия на цветното зрение) сините и виолетовите лъчи не се възприемат. Всички тези видове частична цветна слепота са добре обяснени от трикомпонентната теория. Всеки от тях е резултат от отсъствието на едно от трите конусообразни сензорни вещества.

2.17. Възприемане на пространството

Зрителна острота е максималната способност да се прави разлика между отделните детайли на обектите. Определя се от най-малкото разстояние между две точки, което окото може да различи, т.е. вижда отделно, а не заедно. Нормалното око прави разлика между две точки, разстоянието между които е 1 дъгова минута. Центърът на ретината - макулата - има максимална зрителна острота. До периферията му зрителната острота е много по-малка. Зрителната острота се измерва с помощта на специални таблици, които се състоят от няколко реда букви или отворени кръгове с различни размери. Остротата на зрението, определена от таблицата, се изразява относително, като нормалната острота се приема като единица. Има хора със супер-острота на зрението (visus повече от 2).

Линия на зрение. Ако фиксирате малък обект с поглед, изображението му се проектира върху макулата на ретината. В този случай виждаме обекта с централно зрение. Неговият ъглов размер при хората е само 1,5-2 ъглови градуса. Обектите, изображенията на които попадат върху останалата част на ретината, се възприемат от периферното зрение. Вика се пространството, видимо за окото при фиксиране на погледа в една точка полезрение. Измерването на границата на зрителното поле се извършва по периметъра. Границите на зрителното поле за безцветни обекти са 70 надолу, нагоре - 60, навътре - 60 и навън - 90 градуса. Зрителните полета на двете очи при човек частично съвпадат, което е от голямо значение за възприемането на дълбочината на пространството. Зрителните полета за различните цветове не са еднакви и са по-малки, отколкото за черно-белите обекти.

Бинокулярно зрение - Това е зрение с две очи. Когато гледа обект, човек с нормално зрение няма усещането за два обекта, въпреки че има две изображения на две ретини. Образът на всяка точка от този обект попада върху така наречените съответстващи или съответстващи области на двете ретини и при възприятието на човек двете изображения се сливат в едно. Ако натиснете леко едното око отстрани, то ще започне да се удвоява в очите, тъй като кореспонденцията на ретините е нарушена. Ако погледнете близък обект, тогава изображението на някаква по-отдалечена точка попада върху неидентични (разнородни) точки на две ретини. Неравенството играе голяма роля при оценката на разстоянието и следователно при виждането на дълбочината на пространството. Човек е в състояние да забележи промяна в дълбочината, създавайки изместване на изображението на ретините с няколко дъгови секунди. Бинокулярно сливане или сливане на сигнали от две ретини в едно невронно изображение се случва в първичната зрителна кора на мозъка.

Оценка на размера на обекта. Размерът на познат обект се оценява като функция от размера на неговото изображение върху ретината и разстоянието на обекта от очите. В случай, че разстоянието до непознат обект е трудно да се изчисли, са възможни груби грешки при определяне на стойността му.

Оценка на разстоянието. Възприемането на дълбочината на пространството и оценката на разстоянието до обекта са възможни както при зрение с едно око (монокулярно зрение), така и с две очи (бинокулярно зрение). Във втория случай оценката на разстоянието е много по-точна. Феноменът на акомодацията е от известно значение при оценката на близки разстояния в монокулярното зрение. За оценка на разстоянието е важно също така изображението на познат обект на ретината да е по-голямо, колкото по-близо е.

Ролята на движението на очите за зрението. Когато разглеждате някакви предмети, очите се движат. Движенията на очите се извършват от 6 мускула, прикрепени към очната ябълка. Движението на двете очи се случва едновременно и по приятелски начин. Имайки предвид близките обекти, е необходимо да се намали (конвергенция), а когато се разглеждат отдалечени обекти, да се разделят зрителните оси на две очи (дивергенция). Важната роля на движенията на очите за зрението се определя и от факта, че за да може мозъкът непрекъснато да получава визуална информация, е необходимо да се премести изображението върху ретината. Импулсите в зрителния нерв се появяват, когато светлинното изображение се включва и изключва. С продължителното действие на светлината върху същите фоторецептори, импулсите във влакната на зрителния нерв бързо престават и зрителното усещане с неподвижни очи и предмети изчезва след 1-2 s. Ако поставите смукател с малък източник на светлина на окото си, тогава човек го вижда само в момента на включване или изключване, тъй като този стимул се движи с окото и следователно е неподвижен по отношение на ретината. За да се преодолее такава адаптация (адаптация) към неподвижно изображение, окото, когато изследва който и да е обект, прави непрекъснати скокове (сакади), които са незабележими за човек. В резултат на всеки скок, изображението на ретината се измества от един фоторецептор на друг, което отново кара трептенето на ганглиозните клетки. Продължителността на всеки скок е равна на стотни от секундата и амплитудата му не надвишава 20 ъглови градуса. Колкото по-сложен е разглежданият обект, толкова по-сложна е траекторията на движение на очите. Изглежда, че „проследяват“ контурите на изображението (фиг. 4.6), задържайки се върху най-информативните части от него (например в лицето това са очите). В допълнение към скоковете, очите непрекъснато се разклащат и отклоняват (бавно се движат от точката на фиксиране на погледа). Тези движения са много важни и за зрителното възприятие.

Фигура: 4.6. Траектория на движението на очите (B) при изследване на образа на Нефертити (A)