Stymulacja nerwów przywspółczulnych pobudza również okrągły mięsień tęczówki (zwieracza źrenicy). Wraz ze skurczem źrenica zwęża się, tj. jego średnica maleje. Zjawisko to nazywa się zwężeniem źrenicy. I odwrotnie, stymulacja nerwów współczulnych stymuluje włókna promieniowe tęczówki, powodując rozszerzenie źrenicy, zwane rozszerzeniem źrenic.
Odruch źrenicowy na światło. Pod wpływem światła na oczy zmniejsza się średnica źrenicy. Ta reakcja nazywa się odruchem źrenicznym na światło. Nerwowa ścieżka tego odruchu jest pokazana w górnej części figury czarnymi strzałami. Gdy światło uderza w siatkówkę, niewielka liczba impulsów pojawia się wzdłuż nerwu wzrokowego do jąder wstępnych. Stąd wtórne impulsy docierają do rdzenia Westfal-Edingera, aw rezultacie z powrotem przez nerwy przywspółczulne do zwieracza tęczówki, powodując jego skurcz. W ciemności odruch jest zahamowany, co prowadzi do ekspansji źrenicy.
Funkcją odruchu świetlnego jest pomoc oku w szybkim dostosowaniu się do zmian światła. Średnica źrenicy waha się od około 1,5 mm z maksymalnym zwężeniem do 8 mm przy maksymalnym rozszerzeniu. Ponieważ jasność światła na siatkówce wzrasta proporcjonalnie do kwadratu średnicy źrenicy, zakres adaptacji światła i ciemności, który można osiągnąć przez odruch źreniczny, wynosi około 30: 1, tj. ilość światła wpadającego do oka przez źrenicę może się zmienić 30 razy.
Odruchy (reakcje) źrenicy z uszkodzeniami układu nerwowego. W przypadku niektórych zmian w centralnym układzie nerwowym przenoszenie sygnałów wzrokowych z siatkówki do jądra Westphala-Edingera zostaje zakłócone, co blokuje odruchy źreniczne. Blokada ta często występuje w wyniku kiły centralnego układu nerwowego, alkoholizmu, zapalenia mózgu i innych zmian. Zazwyczaj blokada występuje w pretextal regionie pnia mózgu, chociaż może to być wynikiem zniszczenia niektórych drobnych włókien nerwów wzrokowych.
Włókna wychodzące z rdzenia pretext do rdzenia Westphala-Edingera są głównie hamujące. Bez ich działania hamującego jądro staje się chronicznie aktywne, powodując, wraz z utratą reakcji ucznia na światło, stałe zwężenie źrenicy.
Ponadto źrenice mogą zwężać się bardziej niż normalnie, jednocześnie stymulując jądro Westphala-Edingera w inny sposób. Na przykład, gdy oczy są przymocowane do bliskiego przedmiotu, sygnały, które powodują umieszczenie soczewki i zbieżność dwojga oczu, jednocześnie prowadzą do lekkiego zwężenia źrenicy. Nazywa się to reakcją ucznia na zakwaterowanie. Uczeń, który nie reaguje na światło, ale reaguje na zakwaterowanie i jednocześnie jest mocno zwężony (uczeń Argilla Robertsona), jest ważnym objawem diagnostycznym ośrodkowego układu nerwowego (często syfilitycznego).
Zespół Hornera. Czasami dochodzi do naruszenia unerwienia współczulnego oka, które często jest zlokalizowane w obszarze szyjnym łańcucha współczulnego. Powoduje to stan kliniczny zwany zespołem Hornera, którego główne objawy są następujące: (1) źrenica pozostaje stale zwężona z powodu przerwania unerwienia współczulnego mięśnia, który ją rozszerza, w porównaniu z źrenicą przeciwnego oka; (2) górna powieka jest obniżona (normalnie jest otwarta podczas godzin czuwania poprzez częściowe zmniejszenie włókien mięśni gładkich osadzonych w górnej powiece i unerwionych przez współczulny układ nerwowy).
Zatem zniszczenie nerwów współczulnych uniemożliwia otwarcie górnej powieki tak szeroko, jak normalnie; (3) po dotkniętej stronie naczynia krwionośne twarzy i głowy są stale rozszerzone; (4) brak pocenia się (który wymaga współczulnych sygnałów nerwowych) na twarzy i głowie po stronie dotkniętej zespołem Hornera.
http://meduniver.com/Medical/Physiology/995.htmlJak mówią „zobaczyć to uwierzyć”. Zdolność do fizycznego widzenia lub identyfikacji dowolnego obiektu lub zjawiska daje nam o wiele większe zaufanie do ich istnienia. Co więcej, zdolność intelektualnego widzenia lub rozumienia czegoś zapewnia nam najwyższy poziom usprawiedliwienia dla naszej wiary w zdolność poznania prawdy. Jednak wyrażenie „widzieć to znaczy wierzyć” samo w sobie stanowi fałszywe zrozumienie tego, co znaczy „wierzyć”. Jeśli ktoś może fizycznie określić lub naprawdę coś zrozumieć, wówczas nie musi wierzyć w to, co jest już znane za pomocą doznań lub intelektu. Wiara w coś wymaga, aby nie była postrzegana przez percepcję lub nie była w pełni rozumiana przez intelekt. Jeśli coś może być postrzegane przez rozum lub pełne zrozumienie przez intelekt, wówczas jedynym czynnikiem ograniczającym dla każdego z nas jest nasze zaufanie, że wszystko, co widzimy i myślimy, jest prawdą.
Po tym wszystkim interesujące będzie spekulowanie na temat wystarczająco silnej zależności większości badań naukowych nad naszą zdolnością postrzegania przez wzrok. Od projektowania urządzeń śledzących niezbędnych do obserwacji po porównywanie danych do analizy i interpretacji: wszędzie możliwość widzenia jest dla nas bardzo ważna, zapewniając możliwość analizy otaczającego nas świata.
Ale jak się dzieje ta tajemnica widzenia? Jak jesteśmy w stanie dostrzec światło i podziwiać tych, którzy są nam bliscy, podziwiać wielkość natury i rozważać wspaniałe dzieła sztuki? To, jak również dwa kolejne artykuły, będą poświęcone badaniu tego zagadnienia. Jak naprawdę jesteśmy w stanie uchwycić pewien zakres energii elektromagnetycznej i przekształcić go w obraz do dalszego rozważenia?
Od skupiania światła na siatkówce po tworzenie impulsów nerwowych wysyłanych do mózgu, gdzie wszystkie są interpretowane jako percepcja widzenia; przyjrzymy się niezbędnym komponentom, które czynią wizję rzeczywistością dla ludzkości. Ale ostrzegam was - pomimo rozległej wiedzy w dziedzinie procesu widzenia, jak również w dziedzinie przyczynowej diagnostyki, dlaczego może być niefunkcjonalna, ale absolutnie nie mamy pojęcia, jak mózg wykonuje tę sztuczkę.
Tak, wiemy o refrakcji światła i reakcjach biomolekularnych w komórkach fotoreceptorów siatkówki, wszystko to jest prawdą. Rozumiemy nawet, jak te impulsy nerwowe wpływają na inną sąsiednią tkankę nerwową i uwalnianie różnych neuroprzekaźników. Znamy różne sposoby, w jakie wizja przechodzi w mózgu, co powoduje mieszanie się neuronaczyniowych wiadomości w korze wzrokowej. Ale nawet ta wiedza nie może nam powiedzieć, w jaki sposób mózg może przekształcić informacje elektryczne w panoramiczny widok Wielkiego Kanionu, w obraz twarzy nowo narodzonego dziecka, a także w sztukę Michała Anioła lub wielkiego Leonarda. Wiemy tylko, że mózg to działa. To tak, jakby pytać, co może być biomolekularną podstawą myśli. W naszych czasach nauka nie ma niezbędnych środków, aby odpowiedzieć na to pytanie.
Oko jest złożonym organem czuciowym, który jest w stanie odbierać promienie świetlne i skupiać je na światłoczułych receptorach zawartych w siatkówce. Istnieje wiele części oka, które odgrywają ważną rolę bezpośrednio w wykonywaniu tej funkcji lub w jej wspieraniu (ryc. 1, 2, 3).
Rys.1 Widok oka z zaznaczonymi częściami. Zobacz tekst w celu uzyskania dalszych opisów cech, funkcji i skutków ich naruszenia. Ilustracje zaczerpnięte z witryny: www.99main.com/
Rys.2 Widok oka z zewnątrz z niektórymi jego najważniejszymi częściami. Ilustracje uzyskane z witryny: www.99main.com/
Ryc. 3 Łzy powstają w gruczole łzowym i przepływają wzdłuż powierzchni oka przez powieki, a następnie przeciekają do nosa przez kanał łzowo-nosowy. Dlatego twój nos utrudnia oddychanie, gdy dużo płaczesz.
Powieka powinna być otwarta, a mięśnie oka powinny umieścić ją w taki sposób, aby była wyrównana z promieniami światła, które są rzutowane z obiektu badania. Kiedy promienie światła zbliżają się do oka, najpierw napotykają rogówkę, która jest płukana w wymaganej ilości przez łzy gruczołu łzowego. Krzywizna i natura rogówki pozwalają na załamanie fotonów światła, gdy tylko zaczną się koncentrować w naszym centralnym widzeniu, co nazywa się miejscem.
Światło przechodzi następnie przez zewnętrzną komorę, która znajduje się za rogówką i przed tęczówką i soczewką. Komora zewnętrzna jest wypełniona wodnistym płynem, który nazywany jest wodnistą wilgocią, pochodzącą z pobliskich struktur, i pozwala światłu przenikać dalej do oka.
Z zewnętrznej komory światło jest kierowane przez regulowany otwór w tęczówce, zwany źrenicą, co pozwala oku kontrolować ilość nadchodzącego światła. Następnie światło przenika do przedniej (zewnętrznej) powierzchni soczewki, gdzie następuje wtedy załamanie. Światło nadal przemieszcza się przez soczewkę i wychodzi przez odwrotną (tylną) powierzchnię, ponownie załamując się na drodze do skupienia na centralnym miejscu widzenia - fossie, która zawiera dużą gęstość pewnych komórek fotoreceptorów. Właśnie na tym ważnym etapie oko musi zrobić wszystko, co konieczne, aby wszystkie fotony światła odbite od obiektu widzenia skupiły się na zamierzonym miejscu w siatkówce. Czyni to poprzez aktywną zmianę krzywizny soczewki poprzez działanie mięśnia rzęskowego.
Następnie fotony światła są kierowane przez żelowate ciało szkliste, które w dużym stopniu wspiera gałkę oczną i jest kierowane do siatkówki. Następnie aktywowane są komórki fotoreceptorowe w siatkówce, co umożliwia wysyłanie impulsów nerwowych wzdłuż nerwu wzrokowego do kory wzrokowej, gdzie są interpretowane jako „widzenie”.
Wyobraź sobie, że musieliśmy wyjaśnić pochodzenie pierwszego wrażliwego na światło „punktu”. Ewolucja bardziej złożonych oczu z tego punktu widzenia jest prosta... czyż nie? Nie do końca. Każdy z różnych składników wymaga obecności unikalnych białek, które pełnią unikalne funkcje, co z kolei wymaga obecności unikalnego genu w DNA tego stworzenia. Ani geny, ani białka, które kodują, nie działają niezależnie. Istnienie unikalnego genu lub białka oznacza, że z jego funkcją związany jest unikalny system innych genów lub białek. W takim systemie brak co najmniej jednego genu systemowego, białka lub cząsteczki oznacza, że cały system staje się niefunkcjonalny. Biorąc pod uwagę fakt, że ewolucja pojedynczego genu lub białka nigdy nie była obserwowana lub reprodukowana w laboratorium, takie pozornie nieistotne różnice nagle stają się bardzo ważne i ogromne.
W tym artykule przyjrzymy się niektórym częściom oka i sposobom wykonywania trzech podstawowych funkcji: ochrony i wsparcia; transmisja światła; i skupienie obrazu. Zobaczymy również, co się stanie, gdy pojawią się problemy, a wizja jest zagrożona. To doprowadzi nas do refleksji na temat makroewolucji i stopniowego rozwoju mechanizmów.
W następnym artykule przyjrzymy się komórkom fotoreceptorowym i związkowi ich umieszczenia w siatkówce z ich funkcjami, a także omówimy bazę biomolekularną impulsów nerwowych wzdłuż nerwu wzrokowego. W ostatni artykuł przyglądamy się, w jaki sposób wizualna wiadomość jest wysyłana do mózgu różnymi ścieżkami, i otrzymujemy ogólną koncepcję złożonej natury tego, jak kora wzrokowa „widzi”.
Istnieje wiele składników, które są odpowiedzialne nie tylko za ochronę i ochronę oka, ale także dostarczają mu składników odżywczych i wsparcia fizycznego. Bez żadnego z tych ważnych czynników nie bylibyśmy w stanie zobaczyć tak dobrze jak teraz. Oto lista najważniejszych części podsumowujących to, co robią dla oka.
Jama oka: składa się z pięciu różnych kości, które rosną razem: kości czołowej, kości sitowej, kości jarzmowej, kości szczęki, kości łzowej, która zapewnia ochronę kości na około 2/3 gałki ocznej. Kości te stanowią również wiarygodną podstawę pochodzenia mięśni ścięgien, które są odpowiedzialne za ruch oczu.
Powieki: górna i dolna, z których każda wymaga kontroli nerwowo-mięśniowej i aktywności odruchowej w celu ochrony oka; chronić oczy przed światłem, kurzem, brudem, bakteriami itp. Błyskająca lub odruchowa rogówka zapewnia szybkie zamknięcie oka, gdy tylko rogówka zostanie podrażniona, gdy ciało obce dostanie się na nią, na przykład kurz lub brud. Oślepiający refleks zapewnia szybkie zamknięcie powiek, gdy oko jest wystawione na bardzo jasne światło, blokując w ten sposób 99% światła wpadającego do oka. Zagrożenie odruchami zapewnia natychmiastowe zamknięcie powiek z różnych ruchów skierowanych na oko. Zachęty do inicjowania tych dwóch ostatnich odruchów pochodzą z siatkówki. Oprócz funkcji ochronnej, mruganie powiekami rozprowadza błonę rozrywającą wzdłuż przedniej powierzchni oka, co jest konieczne dla rogówki.
Osłonka łzowa i jej powstawanie: obejmuje trzy warstwy, składające się z oleju, wody i błon śluzowych; wytwarzany przez gruczoł łojowy powiek, gruczołu łzowego, komórek spojówkowych. Membrana łzowa zachowuje wilgoć, utrzymuje gładką powierzchnię przedniej części oka, ułatwiając prowadzenie światła, chroni oko przed infekcją i uszkodzeniem.
Twardówka: znana również jako biel oka. Jest to zewnętrzna warstwa ochronna, pokryta spojówką, która wytwarza i uwalnia płyn, który nawilża i smaruje oko.
Choroid: Ta warstwa znajduje się między twardówką a siatkówką. Krąży on krwią do tyłu oka i do pigmentowanego nabłonka siatkówki (RPE), który znajduje się bezpośrednio za nim i pochłania światło. Tak więc, gdy światło wnika w siatkówkę, warstwa znajdująca się na tylnej stronie pochłania ją i zapobiega odbiciu wstecznemu, zapobiegając w ten sposób zniekształceniom widzenia.
Rogówka oka: ta wyspecjalizowana tkanka łączna leży w tej samej płaszczyźnie co twardówka, do której przylega w punkcie rogówkowym stawu. Znajduje się jednak tam, gdzie światło przenika oko. W rogówce nie ma naczyń krwionośnych, to znaczy, że nie ma naczyń krwionośnych. Jest to jedna z najważniejszych cech, która pozwala mu pozostać czystym, aby przekazać światło reszcie oka. Rogówka otrzymuje wodę, tlen i składniki odżywcze z dwóch źródeł: za pomocą łez, które stojąc przez gruczoł łzowy, są równomiernie rozmieszczone w rogówce pod wpływem powiek i cieczy wodnistej obecnej w zewnętrznej komorze (patrz poniżej). Podczas gdy rogówka chroni oko, powieki go chronią. Układ nerwowo-mięśniowy w organizmie zapewnia rogówce największą gęstość włókien nerwowych czuciowych, dzięki czemu mogą one chronić je przed najmniejszym podrażnieniem, które może spowodować zakażenie. Jednym z ostatnich odruchów w stanie śmierci jest odruch rogówki, który sprawdza się dotykając kawałek tkanki do rogówki oka osoby nieprzytomnej. Odruch pozytywny spowoduje nagłą próbę zamknięcia powiek, co można zaobserwować poprzez ruch mięśni wokół oka.
Humor wodny: Jest to wodnisty płyn wytwarzany przez ciało rzęskowe i uwalniany do zewnętrznej komory, znajdującej się tuż za rogówką i przed tęczówką. Płyn ten odżywia nie tylko rogówkę, ale także soczewkę i odgrywa rolę w kształtowaniu przedniej części oka, zajmując miejsce w tym obszarze. Ciecz wodna wpływa do zewnętrznej komory przez kanały Schlemma.
Szklisty humor: Jest to gęsta, przezroczysta i żelowa substancja, która wypełnia jabłko i nadaje mu kształt i wygląd. Ma zdolność kurczenia się, a następnie powrotu do normalnej postaci, dzięki czemu gałka oczna może wytrzymać obrażenia bez poważnych uszkodzeń.
Przykłady tego, co może się wydarzyć w prawdziwym życiu z tymi różnymi komponentami, kiedy nie działają, i jak mogą wpływać na wzrok, pozwalają zrozumieć, jak ważny jest każdy z tych elementów, aby utrzymać właściwy wzrok.
Podsumujmy. Z powyższego widać, że każda część oka jest absolutnie niezbędna do wsparcia i funkcjonowania wzroku. Siatkówka odgrywa ważną rolę w posiadaniu fotoczułych komórek, które mogą wysyłać wiadomości do mózgu w celu interpretacji. Ale każdy z tych elementów odgrywa ważną rolę we wspieraniu, bez którego nasza wizja ucierpiałaby lub nie mogłaby w ogóle istnieć.
Makroewolucja i jej mechanizm sekwencyjny muszą bardziej szczegółowo wyjaśniać, jak ludzkie widzenie, zgodnie z jego stwierdzeniem, rozwinęło się poprzez losowe mutacje z plam światłoczułych u bezkręgowców, biorąc pod uwagę złożoną strukturę, naturę fizjologiczną i współzależność wszystkich wyżej wymienionych składników.
Aby oko działało prawidłowo, wiele jego części musi być w stanie pozwolić, aby światło przechodziło przez nie, nie niszcząc go ani nie zniekształcając. Innymi słowy, muszą być przezroczyste. Spójrz na resztę ciała i prawdopodobnie nie znajdziesz innych tkanek, które mają tak istotną cechę, która umożliwia penetrację światła. Makroewolucja musi być w stanie wyjaśnić nie tylko mechanizmy genetyczne pochodzenia makrocząsteczek, które tworzą części oczu, ale także wyjaśnić, jak się okazuje, że mają one unikalną cechę bycia przezroczystym i znajdują się w jednym organie ciała, co jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania.
Rogówka chroni oko przed środowiskiem, ale pozwala także na przedostanie się światła do oka w drodze do siatkówki. Przejrzystość rogówki zależy od braku w niej naczyń krwionośnych. Ale same komórki rogówki wymagają wody, tlenu i składników odżywczych, aby przetrwać, jak każda inna część ciała. Otrzymują te istotne substancje ze łez, które pokrywają przód rogówki oraz z cieczy wodnistej, która myje plecy. Oczywiste jest, że przyjmowanie założeń dotyczących rozwoju półprzezroczystej rogówki, bez uwzględnienia tego, jak ona sama mogłaby pracować i pozostać przezroczystą podczas całego procesu, jest w rzeczywistości silnym uproszczeniem bardzo złożonego zjawiska niż wcześniej sądzono. Uszkodzenie rogówki przez infekcję lub uraz może prowadzić do blizn, w wyniku których może rozwinąć się ślepota, ponieważ światło nie będzie już przenikać przez nią do siatkówki. Najczęstszą przyczyną ślepoty na świecie jest jaglica, infekcja uszkadzająca rogówkę.
Komora zewnętrzna, która jest połączona z rogówką od zewnątrz, jest wypełniona wodnistą wilgocią wytwarzaną z ciała rzęskowego. Ta wilgoć jest czystym płynem wodnym, który nie tylko pozwala na przechodzenie światła bez szwanku, ale także wspiera rogówkę i soczewki. Istnieje wiele innych płynów wytwarzanych w organizmie, takich jak krew, mocz, płyn maziowy, ślina itp. Większość z nich nie przyczynia się do transmisji światła w ilości niezbędnej do widzenia. Makroewolucja musi także wyjaśniać rozwój ciała rzęskowego i jego zdolność do wytwarzania tej wodnistej wilgoci, która wypełnia, tworzy i wspiera zewnętrzną komorę. Należy również wyjaśnić, z punktu widzenia makroewolucji, potrzebę wodnistej wilgoci do widzenia, w tym sensie, że w rzeczywistości służy ona także innym tkankom (rogówce i soczewce), które są bardzo ważne dla kontynuacji funkcjonowania. Które z tych elementów pojawiły się jako pierwsze i jak funkcjonowały bez siebie?
Tęczówka (tęczówka) to długość pigmentowanej naczyniówki, która nadaje jej kolor. Tęczówka kontroluje ilość światła docierającego dalej do siatkówki. Składa się z dwóch różnych rodzajów mięśni, z których oba są kontrolowane przez komórki nerwowe, dostosowując rozmiar otworu, który nazywa się źrenicą. Zwieracz źrenicy (okrągły zwężający się mięsień), który jest umieszczony wzdłuż krawędzi tęczówki, zostaje zredukowany, aby zamknąć otwór w źrenicy. Rozszerzający się mięsień przechodzi promieniowo przez tęczówkę, jak szprychy koła, a gdy się kurczy, źrenica się otwiera. Tęczówka jest bardzo ważna dla kontrolowania ilości światła, które dostaje się do oka w określonym czasie. Osoba, która z powodu choroby oczu zwanej egzemą, doświadczyła męki z powodu ekspansji źrenic i dlatego musiał wyjść w światło, może w pełni docenić ten fakt.
Makroewolucja musi odpowiedzieć na pytanie, jak rozwijał się każdy mięsień iw jakiej kolejności, zapewniając jednocześnie funkcjonowanie ucznia. Jakie mięśnie powstały najpierw i jakie zmiany genetyczne były za to odpowiedzialne? Jak działała tęczówka dla oka pośredniego, gdy brakowało jednego z mięśni? Jak i kiedy pojawił się kontrolujący odruch nerwowy?
Obiektyw znajduje się bezpośrednio za tęczówką i umieszczony jest w specjalnej torebce. Jest utrzymywany na miejscu za pomocą więzadeł podtrzymujących przymocowanych do ciała rzęskowego i zwanych krokwiami. Soczewka składa się z białek, które pozwalają jej zachować przezroczystość i przezroczystość, aby przenosić światło na siatkówkę. Podobnie jak rogówka, soczewka nie zawiera naczyń i dlatego, aby uzyskać wodę, tlen, składniki odżywcze, zależy od cieczy wodnistej. Tworzenie się zaćmy może wystąpić z powodu uszkodzenia lub zużycia soczewki, powodując przebarwienia i sztywność, które zakłócają normalne widzenie. Podobnie jak rogówka, soczewka składa się ze złożonej sieci tkanek złożonych z różnych makrocząsteczek, które zależą od kodu genetycznego w DNA. Makroewolucja musi wyjaśniać dokładną naturę mutacji genetycznych lub transformacji komórkowych, które miały wystąpić w bardziej prymitywnych narządach światłoczułych, aby rozwinąć taką złożoną tkankę z jej unikalną zdolnością do przewodzenia światła.
Ciało szkliste, jak wspomniano w poprzedniej sekcji, jest lekką substancją podobną do żelu, która wypełnia większość jabłka oka i nadaje mu kształt i wygląd. Podkreślamy raz jeszcze, że ciało może wytwarzać materiał o niezbędnych właściwościach i umieszczać go w ciele, które go potrzebuje. Te same pytania dotyczące makroewolucji, które dotyczą makromolekularnego rozwoju rogówki i soczewki, jak wspomniano powyżej, odnoszą się również do ciała szklistego i należy pamiętać, że wszystkie trzy tkanki, mające inny charakter fizyczny, znajdują się we właściwych pozycjach, co pozwala osobie zobaczyć.
Chciałbym, żebyś teraz się odwrócił, spojrzał przez okno lub przez drzwi pokoju, w którym się znajdujesz, i spojrzał na najodleglejszy obiekt. Jak myślisz, ile z tego, co widzą twoje oczy, naprawdę się skupiasz? Ludzkie oko jest zdolne do wysokiej ostrości wizualnej. Wyraża się to w rozdzielczości kątowej, tj. ile stopni z 360 w polu widzenia może wyraźnie skupić oko? Ludzkie oko może rozwiązać jedną minutę łuku, co stanowi 1/60 stopnia. Księżyc w pełni zajmuje 30 minut łuku na niebie. Niesamowite, prawda?
Niektóre ptaki drapieżne mogą zapewnić rozdzielczość do 20 sekund łuku, co daje im większą ostrość widzenia niż nasza.
Teraz odwróć się i spójrz na ten odległy obiekt. Ale tym razem zauważ, że chociaż na pierwszy rzut oka wydaje ci się, że skupiasz się na dużej części pola, w rzeczywistości koncentrujesz się na tym, gdzie szukasz. Wtedy zrozumiesz, że reprezentuje to tylko niewielką część całego obrazu. To, czego teraz doświadczacie, to widzenie centralne, które zależy od dołu i miejsca otaczającego je w siatkówce. Ta strona składa się głównie ze stożkowych fotoreceptorów, które działają najlepiej w jasnym świetle i pozwalają zobaczyć wyraźne obrazy w kolorze. Dlaczego i jak to się dzieje, rozważymy w następnym artykule. Zasadniczo ludzie cierpiący na dystrofię plamki są świadomi tego, co może się zdarzyć, gdy pogorszy się ich centralne widzenie.
Teraz odwróć się ponownie i spójrz na obiekt, który jest daleko, ale tym razem zauważ, jak nieokreślony i niewystarczająco kolorowy jest wszystko, co jest poza granicami widzenia centralnego. To jest twoje widzenie obwodowe, które zależy głównie od pałeczek fotoreceptorów, które wyścielają resztę siatkówki i zapewniają nam widzenie w nocy. Zostanie to również omówione w następnym artykule. Przyjrzymy się, w jaki sposób siatkówka jest zdolna do wysyłania impulsów nerwowych do mózgu. Aby jednak docenić potrzebę skupienia oka, najpierw musisz zrozumieć, jak działa siatkówka. W końcu to właśnie skupia promienie świetlne.
Z wyjątkiem przypadków prostopadłego przejścia, promienie światła uginają się lub załamują, gdy przechodzą przez substancje o różnych gęstościach, takie jak powietrze lub woda. Dlatego światło, oprócz światła przechodzącego bezpośrednio przez środek rogówki i soczewki, zostanie załamane w kierunku głównego ogniska w pewnej odległości za nimi (długość ogniskowej). Odległość ta będzie zależeć od połączonej siły rogówki i soczewki, ukierunkowanej na załamanie światła i bezpośrednio związanej z ich krzywizną.
Aby zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego oko musi skupić światło, abyśmy mogli wyraźnie zobaczyć, ważne jest, aby wiedzieć, że wszystkie promienie światła, które przenikają oko ze źródła w odległości ponad 20 stóp, poruszają się równolegle do siebie. Aby oko miało widzenie centralne, rogówka i soczewka muszą być w stanie załamać te promienie, tak aby wszystkie zlewały się w skamielinie i miejscu. (patrz rys.4)
Rys. 4 Ten rysunek pokazuje, jak oko skupia się na obiektach oddalonych od siebie o więcej niż 20 stóp. Zauważ, jak równoległe są promienie światła do siebie, gdy zbliżają się do oka. Rogówka i soczewka współpracują ze sobą, aby załamać światło do punktu ogniskowego na siatkówce, który zbiega się z położeniem dołu i otaczających go plam. (patrz rys. 1) Ilustracja jest zrobiona na stronie internetowej: www.health.indiamart.com/eye-care.
Moc refrakcyjna soczewki jest mierzona w dioptriach. Siła ta jest wyrażona jako odwrotność długości ogniskowej. Na przykład, jeśli ogniskowa obiektywu wynosi 1 metr, to moc refrakcji jest oznaczona jako 1/1 = 1 dioptrii. Tak więc, jeśli siła rogówki i soczewki do skupienia punktu promieni świetlnych wynosiłaby 1 dioptr, to rozmiar oka od przodu do tyłu musiałby wynosić 1 metr, aby światło było skupione na siatkówce.
W rzeczywistości moc refrakcyjna rogówki wynosi około 43 dioptrii, a moc refrakcyjna soczewki w stanie spokoju podczas oglądania obiektu oddalonego o ponad 20 stóp wynosi około 15 dioptrii. Podczas obliczania łącznej mocy refrakcyjnej rogówki i soczewki można zauważyć, że wynosi ona około 58 dioptrii. Oznacza to, że odległość od rogówki do siatkówki wynosiła w przybliżeniu 1/58 = 0,017 m = 17 mm dla prawidłowego ogniskowania światła na dole. Co wiemy? Tak samo jest w większości ludzi. Oczywiście jest to przybliżenie średniej wielkości i pewna osoba może mieć rogówkę lub soczewkę o innej krzywiźnie, co przejawia się w różnych możliwościach dioptrycznych i długości gałki ocznej.
Najważniejsze jest to, że połączona moc refrakcyjna rogówki i soczewki jest doskonale skorelowana z wielkością gałki ocznej. Makroewolucja musi wyjaśniać mutacje genetyczne, które były odpowiedzialne nie tylko za fakt, że prymitywna tkanka światłoczuła została umieszczona w dobrze zabezpieczonym jabłku wypełnionym substancją podobną do żelu, ale także z tego powodu, że różne tkanki i ciecz umożliwiają przesyłanie i skupianie światła z siłą, która odpowiada rozmiarowi to jabłko.
Ludzie doświadczający krótkowzroczności (krótkowzroczności) mają trudności z wyjaśnieniem, ponieważ ich gałka oczna jest zbyt długa, a rogówka z soczewką skupia światło z obiektu przed siatkówką. Dzięki temu światło może nadal przechodzić przez punkt ogniskowy i jest rozprowadzane na siatkówce, co prowadzi do niewyraźnego widzenia. Ten problem można rozwiązać za pomocą okularów lub soczewek.
A teraz zastanówmy się, co się dzieje, gdy oko próbuje skupić się na czymś, co jest blisko. Z definicji, światło, które wchodzi do oka z obiektu oddalonego od siebie o mniej niż 20 stóp, nie przenika równolegle, ale jest rozbieżne. (patrz rys. 5). Tak więc, aby móc skupić się na przedmiocie, który jest blisko naszych oczu, rogówka i soczewka muszą w jakiś sposób być w stanie załamać światło bardziej niż w stanie spoczynku.
Rys. Rysunek 5 pokazuje, jak oko skupia się na obiektach oddalonych od siebie o mniej niż 20 stóp. Zauważ, że promienie światła przenikające oko nie są równoległe, ale rozbieżne. Ponieważ moc refrakcyjna rogówki jest stała, soczewka musi dostosować wszystko, co jest potrzebne do skupienia się na pobliskich obiektach. Zobacz tekst, aby zobaczyć, jak to robi. Ilustracja została zrobiona na stronie internetowej: www.health.indiamart.com/eye-care.
Odsuń się i odwróć wzrok, a następnie skup wzrok na grzbiecie dłoni. Poczujesz lekkie drgania w twoich oczach, gdy skupisz wzrok na bliskiej odległości. Ten proces nazywa się adaptacją. W rzeczywistości mięśnie rzęskowe pod kontrolą nerwów mogą się kurczyć, co pozwala soczewce bardziej się wybrzuszać. Ten ruch zwiększa moc refrakcyjną obiektywu z 15 do 30 dioptrii. To działanie powoduje, że promienie światła schodzą bardziej i pozwalają oku skupić światło z pobliskiego obiektu na dziurę i miejsce. Doświadczenie pokazało nam, że istnieje granica tego, jak blisko może skupić się oko. Zjawisko to nazywane jest najbliższym punktem jasnej wizji.
W miarę starzenia się, przez około 40 lat, rozwija się stan zwany starczowzrocznością (starczowzroczność), gdy mają trudności ze skupieniem się na blisko rozmieszczonych obiektach, ponieważ soczewka staje się twarda i traci swoją elastyczność. Dlatego często można zobaczyć osoby starsze, które trzymają przedmioty w pewnej odległości od swoich oczu, aby skupić się na nich. Możesz także zauważyć, że noszą okulary dwuogniskowe lub okulary do czytania, dzięki którym mogą bezpiecznie czytać.
Makroewolucja musi być w stanie wyjaśnić niezależny rozwój każdego składnika niezbędnego do adaptacji. Soczewka musi być wystarczająco elastyczna, co umożliwia jej zmianę kształtu. Aby się poruszyć, musi być w stanie zawieszenia. Musi również wystąpić mięsień rzęskowy i jego kontrola nerwów. Cały proces funkcjonowania nerwowo-mięśniowego i działanie odruchu należy wyjaśnić procesem krok po kroku na poziomie dwucząsteczkowym i elektrofizjologicznym. Niestety, żadna z powyższych nie została wyjaśniona, tylko niejasna, bez większych konkretnych, optymistycznych stwierdzeń na temat prostoty tych zadań. Być może może to być wystarczające dla tych, którzy wcześniej byli zaangażowani w koncepcję makroewolucji, ale w ogóle nie spełniali wymagań nawet prawdziwych naukowych wyjaśnień.
Podsumowując, chciałbym przypomnieć, że aby mieć tak złożoną sekwencję w oku dla prawidłowego ogniskowania, musisz również być w stanie zwrócić uwagę na przedmiot zainteresowania. W koncercie funkcjonuje sześć zewnętrznych mięśni oka. Wspólna praca oczu zapewnia nam prawidłowe postrzeganie głębi i wzroku. Gdy jakikolwiek mięsień kurczy się, przeciwny rozluźnia się, aby zapewnić równomierny ruch oczu podczas skanowania otoczenia. Dzieje się to pod kontrolą nerwów i wymaga wyjaśnienia z makroewolucji.
Który mięsień był pierwszy i które mutacje genetyczne były za to odpowiedzialne? Jak funkcjonowało oko bez innych mięśni? Kiedy i jak rozwinęła się kontrola nerwowa mięśni? Kiedy i jak odbyła się koordynacja?
Z informacji zawartych w tym artykule wynika, że wciąż można zadawać pytania o makroewolucję, na którą nie było odpowiedzi. Nie poruszyliśmy nawet problemu biomolekularnych podstaw funkcjonowania fotoreceptora, powstawania impulsu nerwowego, ścieżki optycznej do mózgu, co skutkuje nerwowym układem pobudzającym interpretowanym przez mózg jako „widzenie”. Wiele niezwykłych, złożonych części jest niezbędnych ludzkiemu oku do istnienia, czasu działania i funkcjonowania. Nauka ma teraz nowe informacje na temat powstawania makrocząsteczek i tkanek, które leżą u podstaw mechanizmów elektrofizjologicznych funkcjonowania fotoreceptorów, a także na temat współzależnych elementów anatomicznych oka, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania i przeżycia. Makroewolucja musi koniecznie zbadać wszystkie te pytania, aby wyjaśnić pochodzenie tak złożonego organu.
Pomimo tego, że w tamtym czasie Darwin o tym nie wiedział, intuicja nie zawiodła go, kiedy wyraził swoją opinię w książce „O powstawaniu gatunków”: „Zakładając, że oko [...] mogło zostać utworzone przez dobór naturalny, wydaje się Przyznaję, że jest to całkowicie absurdalne ”.
Dzisiaj, aby przyjąć teorię pochodzenia, naukowcy, którzy mają nowoczesne zrozumienie tego, jak faktycznie działa życie, wymagaliby znacznie więcej dowodów niż samo istnienie różnych typów oczu w różnych organizmach. Każdy aspekt funkcjonowania oka i wzroku jest kodem genetycznym odpowiedzialnym za struktury makromolekularne zawarte w każdej niezbędnej części, fizjologiczną współzależność każdego składnika, elektrofizjologię „widzenia”, mechanizmy mózgu, które pozwalają nam otrzymywać impulsy nerwowe i przekształcać je w to, co nazywamy ” przez wzrok ”itp. - wszystko to powinno być przedstawione w formie procesu krok po kroku, aby makroewolucję można było uznać za dopuszczalny mechanizm pochodzenia.
Biorąc pod uwagę wszystkie wymagania makroewolucji, biorąc pod uwagę logiczne i dogłębne wyjaśnienie rozwoju ludzkiego oka, jednym z racjonalnych podejść do wyjaśnienia może być porównanie funkcjonowania oka z danymi faktycznymi zawartymi w ludzkich wynalazkach. Zazwyczaj mówi się, że oko wygląda jak kamera, ale w rzeczywistości jest to nieco niedokładne założenie. Ponieważ w relacjach międzyludzkich jest to, powiedzmy, uniwersalne zrozumienie, że jeśli „y” jest podobne do „x”, to zgodnie z definicją „x” było chronologicznie poprzedzone „y”. Zatem, porównując oko z aparatem, najprawdziwszym stwierdzeniem byłoby stwierdzenie, że „kamera wygląda jak oko”. Dla każdego rozsądnego czytelnika oczywiste jest, że kamera nie zdarzyła się sama, ale została uformowana przez ludzką inteligencję, to znaczy była dziełem rozsądnego projektu.
Czy więc jest przekonanie, że dzięki doświadczeniu wiemy, że kamera została stworzona intelektualnie i bardzo podobnie jak ludzkie oko, czy jest to także rozsądne oko? Co jest bardziej racjonalne dla umysłu: propozycje makroewolucji lub rozsądnego projektu?
W następnym artykule uważnie badamy świat siatkówki z jego komórkami fotoreceptorów, a także biomolekularną i elektrofizjologiczną podstawę do przechwytywania fotonu, aw rezultacie przekazywania impulsów do mózgu. To z pewnością doda kolejną warstwę złożoności, która wymaga wyjaśnienia makroewolucyjnego, które moim zdaniem nie zostało jeszcze właściwie przedstawione.
Dr Howard Glixman ukończył Uniwersytet Toronto w 1978 roku. Przez prawie 25 lat praktykował medycynę w Oakville, Ontario i Spring Hill na Florydzie. Ostatnio dr Glixman opuścił prywatną praktykę i rozpoczął praktykowanie medycyny paliatywnej dla hospicjum w swojej społeczności. Szczególnie interesuje się kwestią wpływu na naturę naszej kultury osiągnięć współczesnej nauki, a jego zainteresowania obejmują również badania nad tym, co to znaczy być człowiekiem.
http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=387Człowiek nie widzi w całkowitej ciemności. Aby osoba mogła zobaczyć obiekt, konieczne jest odbicie światła od obiektu i uderzenie w siatkówkę oka. Źródła światła mogą być naturalne (ogień, słońce) i sztuczne (różne lampy). Ale czym jest światło?
Zgodnie z nowoczesnymi koncepcjami naukowymi światło jest falą elektromagnetyczną o pewnym (dość wysokim) zakresie częstotliwości. Teoria ta pochodzi od Huygensa i jest potwierdzona przez wiele eksperymentów (w szczególności doświadczenie T. Junga). W tym samym czasie, w naturze światła, w pełni manifestuje się dualizm fali mięśnia sercowo-mięśniowego, który w dużej mierze determinuje jego właściwości: kiedy jest propagowane, światło zachowuje się jak fala, a gdy jest emitowane lub absorbowane, działa jak cząstka (foton). Zatem efekty świetlne, które występują podczas propagacji światła (interferencja, dyfrakcja, itp.) Są opisane przez równania Maxwella, a efekty, które pojawiają się, gdy są pochłaniane i emitowane (efekt fotoelektryczny, efekt Comptona) są opisane równaniami kwantowej teorii pola.
W uproszczeniu ludzkie oko jest odbiornikiem radiowym zdolnym do odbierania fal elektromagnetycznych o pewnym (optycznym) zakresie częstotliwości. Podstawowymi źródłami tych fal są emitujące je ciała (słońce, lampy itp.), Wtórne źródła to ciała odbijające fale pierwotnych źródeł. Światło ze źródeł wchodzi do oka i czyni je widocznymi dla osoby. Zatem, jeśli ciało jest przezroczyste dla fal widzialnego zakresu częstotliwości (powietrze, woda, szkło itp.), To nie może być zarejestrowane przez oko. Jednocześnie oko, jak każdy inny odbiornik radiowy, jest „dostrajane” do pewnego zakresu częstotliwości radiowych (w przypadku oka, wynosi od 400 do 790 teraherców) i nie odbiera fal o wyższych (ultrafioletowych) lub niskich (podczerwonych) częstotliwościach. To „dostrajanie” przejawia się w całej strukturze oka - od soczewki i ciała szklistego, które są przezroczyste w tym zakresie częstotliwości, a kończąc na rozmiarze fotoreceptorów, które w tej analogii są podobne do anten odbiorników radiowych i mają wymiary, które zapewniają najbardziej efektywny odbiór fal radiowych tego konkretnego zakresu.
Wszystko to razem określa zakres częstotliwości, w którym dana osoba widzi. Nazywany jest zakresem promieniowania widzialnego.
Widoczne promieniowanie - fale elektromagnetyczne odbierane przez ludzkie oko, które zajmują część widma o długości fali około 380 (fioletowe) do 740 nm (czerwone). Takie fale zajmują zakres częstotliwości od 400 do 790 teraherców. Promieniowanie elektromagnetyczne o takich częstotliwościach jest również nazywane światłem widzialnym lub po prostu światłem (w wąskim znaczeniu tego słowa). Oko ludzkie jest najbardziej wrażliwe na światło w obszarze 555 nm (540 THz) w zielonej części widma.
Białe światło podzielone przez pryzmat na kolory widma [4]
Kiedy biała wiązka jest rozkładana, w pryzmacie powstaje widmo, w którym promieniowanie o różnych długościach fal ulega załamaniu pod innym kątem. Kolory zawarte w widmie, to znaczy kolory, które można uzyskać za pomocą fal świetlnych o tej samej długości (lub bardzo wąskim zakresie), nazywane są kolorami widmowymi. Główne kolory widmowe (posiadające własną nazwę), a także charakterystykę emisji tych kolorów przedstawiono w tabeli:
Widmo nie zawiera wszystkich kolorów, które ludzki mózg rozróżnia i powstają w wyniku mieszania innych kolorów. [4]
Dzięki naszej wizji uzyskujemy 90% informacji o otaczającym nas świecie, więc oko jest jednym z najważniejszych organów zmysłów.
Oko można nazwać złożonym urządzeniem optycznym. Jego głównym zadaniem jest „przekazanie” prawidłowego obrazu do nerwu wzrokowego.
Struktura ludzkiego oka
Rogówka jest przezroczystą błoną pokrywającą przód oka. Brakuje naczyń krwionośnych, ma dużą moc refrakcyjną. Zawarte w układzie optycznym oka. Rogówkę graniczy z nieprzezroczystą zewnętrzną powłoką oka - twardówką.
Przednia komora oka jest przestrzenią między rogówką a tęczówką. Jest wypełniona płynem wewnątrzgałkowym.
Tęczówka ma kształt koła z otworem w środku (źrenica). Tęczówka składa się z mięśni, ze skurczem i rozluźnieniem, które zmieniają rozmiary źrenicy. Wchodzi do naczyniówki. Tęczówka jest odpowiedzialna za kolor oczu (jeśli jest niebieski, oznacza to, że jest w nim niewiele komórek pigmentowych, jeśli brązowy jest dużo). Wykonuje tę samą funkcję, co membrana w kamerze, regulując strumień światła.
Źrenica jest dziurą w tęczówce. Jego wielkość zwykle zależy od poziomu oświetlenia. Im więcej światła, tym mniejsza źrenica.
Soczewka jest „naturalną soczewką” oka. Jest przezroczysty, elastyczny - może zmienić swój kształt, niemal natychmiast „wywołując ostrość”, dzięki czemu człowiek dobrze widzi zarówno z bliska, jak i na odległość. Znajduje się w kapsule, zachowany pasek rzęskowy. Soczewka, podobnie jak rogówka, wchodzi do układu optycznego oka. Przezroczystość soczewki ludzkiego oka jest doskonała - transmitowana jest większość światła o długości fali od 450 do 1400 nm. Światło o długości fali powyżej 720 nm nie jest postrzegane. Soczewka ludzkiego oka jest prawie bezbarwna po urodzeniu, ale z wiekiem nabiera żółtawego koloru. Chroni to siatkówkę przed promieniowaniem ultrafioletowym.
Ciało szkliste jest żelową substancją przezroczystą znajdującą się w tylnej części oka. Ciało szkliste utrzymuje kształt gałki ocznej, bierze udział w metabolizmie wewnątrzgałkowym. Zawarte w układzie optycznym oka.
Siatkówka - składa się z fotoreceptorów (są wrażliwe na światło) i komórek nerwowych. Komórki receptorowe znajdujące się w siatkówce są podzielone na dwa typy: stożki i pręty. W tych komórkach, które wytwarzają enzym rodopsynę, energia świetlna (fotony) jest przekształcana w energię elektryczną tkanki nerwowej, tj. reakcja fotochemiczna.
Twardówka jest nieprzezroczystą zewnętrzną powłoką gałki ocznej, która przechodzi w przezroczystą rogówkę przed gałką oczną. Do twardówki dołączonych jest 6 mięśni okulomotorycznych. Zawiera niewielką ilość zakończeń nerwowych i naczyń.
Naczyniówka - wyprowadza tylną część twardówki, przylegającą do siatkówki, z którą jest ściśle związana. Błona naczyniowa jest odpowiedzialna za dopływ krwi do struktur wewnątrzgałkowych. W chorobach siatkówki bardzo często bierze udział w procesie patologicznym. W naczyniówce nie ma zakończeń nerwowych, więc ból nie pojawia się, gdy jest chory, zwykle sygnalizując wszelkie awarie.
Nerw wzrokowy - przez nerw wzrokowy, sygnały z zakończeń nerwowych są przekazywane do mózgu [6].
Człowiek nie rodzi się z już rozwiniętym narządem widzenia: w pierwszych miesiącach życia powstaje mózg i widzenie, a około 9 miesięcy są w stanie przetwarzać przychodzące informacje wizualne niemal natychmiast. Światło jest potrzebne do zobaczenia. [3]
Zdolność oka do postrzegania światła i rozpoznawania jego różnych stopni jasności nazywana jest percepcją światła, a zdolność do adaptacji do innej jasności światła jest adaptacją oka; czułość na światło jest szacowana przez wartość progową bodźca świetlnego.
Osoba o dobrym wzroku jest w stanie dostrzec światło świecy w odległości kilku kilometrów w nocy. Maksymalną czułość na światło uzyskuje się po wystarczająco długiej adaptacji do ciemności. Jest on określony przez działanie strumienia świetlnego pod kątem stałym 50 ° przy długości fali 500 nm (maksymalna czułość oka). W tych warunkach progowa energia światła wynosi około 10–9 erg / s, co odpowiada przepływowi kilku kwantów zakresu optycznego na sekundę przez źrenicę.
Wkład ucznia w regulację czułości oka jest niezwykle mały. Cały zakres jasności, który nasz mechanizm wizualny jest w stanie dostrzec, jest ogromny: od 10–6 cd • m² dla oka w pełni dostosowanego do ciemności, do 106 cd • m² dla oka w pełni przystosowanego do światła Mechanizm tak szerokiego zakresu czułości leży w rozkładzie i odzysku światłoczułe pigmenty w fotoreceptorach siatkówki - stożki i pręty.
W ludzkim oku występują dwa typy światłoczułych komórek (receptorów): bardzo wrażliwe pręty, które są odpowiedzialne za widzenie o zmierzchu (noc) i mniej czułe stożki, które są odpowiedzialne za widzenie kolorów.
Znormalizowana grafika czułości stożków ludzkiego oka S, M, L. Kropkowana linia pokazuje zmierzch, „czarno-białą” podatność prętów.
W ludzkiej siatkówce występują trzy typy stożków, których maksimum czułości znajdują się w czerwonych, zielonych i niebieskich częściach widma. Rozkład typów stożków w siatkówce jest nierównomierny: „niebieskie” stożki są bliżej peryferii, podczas gdy „czerwone” i „zielone” stożki są rozmieszczone losowo. Zgodność typów stożków z trzema „pierwotnymi” kolorami zapewnia rozpoznawanie tysięcy kolorów i odcieni. Krzywe czułości widmowej trzech typów stożków częściowo pokrywają się, co przyczynia się do zjawiska metameryzmu. Bardzo silne światło pobudza wszystkie 3 typy receptorów i dlatego jest postrzegane jako promieniowanie o oślepiająco białym kolorze.
Równomierne podrażnienie wszystkich trzech elementów, odpowiadające średniemu światłu dziennemu, również powoduje uczucie bieli.
Geny kodujące światłoczułe białka opsyny są odpowiedzialne za ludzkie widzenie kolorów. Według zwolenników teorii trójskładnikowej, obecność trzech różnych białek, które reagują na różne długości fal, wystarcza do postrzegania kolorów.
Większość ssaków ma tylko dwa takie geny, więc mają czarno-białe widzenie.
Opsyna wrażliwa na czerwony kodowana jest u ludzi przez gen OPN1LW.
Inne ludzkie opsyny kodują geny OPN1MW, OPN1MW2 i OPN1SW, pierwsze dwa z nich kodują wrażliwe na światło białka o średniej długości fali, a trzecie jest odpowiedzialne za opsynę, która jest wrażliwa na krótkofalową część widma.
Pole widzenia jest przestrzenią postrzeganą przez oko przy stałym spojrzeniu i stałej pozycji głowy. Ma określone granice odpowiadające przejściu optycznie czynnej części siatkówki w optycznie ślepą.
Pole widzenia jest sztucznie ograniczone do wystających części twarzy - grzbietu nosa, górnej krawędzi orbity. Ponadto jego granice zależą od położenia gałki ocznej w oczodole. [8] Ponadto w każdym oku zdrowej osoby znajduje się obszar siatkówki, który nie jest wrażliwy na światło, co nazywa się martwym punktem. Włókna nerwowe od receptorów do martwego pola wychodzą na siatkówkę i tworzą nerw wzrokowy, który przechodzi przez siatkówkę na drugą stronę. Tak więc w tym miejscu nie ma receptorów światła. [9]
W tym mikrografie konfokalnym głowa nerwu wzrokowego jest pokazana na czarno, komórki wyścielające naczynia krwionośne na czerwono, a zawartość naczyń na zielono. Komórki siatkówki miały niebieskie plamki. [10]
Ślepe punkty w obu oczach są w różnych miejscach (symetrycznie). Ten fakt, jak również fakt, że mózg koryguje postrzegany obraz, wyjaśnia, dlaczego są one niezauważalne podczas normalnego używania obu oczu.
Aby obserwować martwe pole w sobie, zamknij prawe oko i popatrz lewym okiem na prawy krzyż, który jest zakreślony. Trzymaj twarz i monitoruj pionowo. Nie odrywając wzroku od prawego krzyża, przynieś swoją twarz bliżej (lub daleko) od monitora i jednocześnie podążaj za lewym krzyżem (nie patrząc na niego). W pewnym momencie zniknie.
Metodę tę można również wykorzystać do oszacowania przybliżonej wielkości kątowej martwego pola.
Odbiór w celu wykrywania martwych punktów [9]
Wyróżnia się również paracentralne podziały pola widzenia. W zależności od udziału w wizji jednego lub obu oczu, rozróżnij jedno- i dwuoczne pole widzenia. W praktyce klinicznej zwykle bada się jednooczne pole widzenia. [8]
Wizualny analizator osoby w normalnych warunkach zapewnia widzenie obuoczne, tj. Widzenie dwuoczne z pojedynczą percepcją wzrokową. Głównym mechanizmem odruchu widzenia obuocznego jest odruch fuzji obrazu - odruch fuzyjny (fuzja), który występuje podczas jednoczesnego stymulowania funkcjonalnie nierównych elementów nerwu siatkówki obu oczu. W rezultacie występuje fizjologiczne podwojenie obiektów, które są bliższe lub dalsze niż stały punkt (ogniskowanie obuoczne). Fizjologiczne zjawy (skupienie) pomagają ocenić odległość obiektu od oczu i stwarzają poczucie ulgi lub stereoskopii widzenia.
Dzięki wizji jednego oka percepcja głębi (odległość reliefu) jest wykonywana przez hl. arr. ze względu na drugorzędną charakterystykę pomocniczą odległości (pozorny rozmiar obiektu, perspektywę liniową i powietrzną, blokowanie niektórych obiektów przez innych, zakwaterowanie oka itp.). [1]
Ścieżki wizualnego analizatora
1 - Lewa połowa pola widzenia, 2 - Prawa połowa pola widzenia, 3 - Oko, 4 - Siatkówka, 5 - Nerwy wzrokowe, 6 - Nerw oczny, 7 - Chiasma, 8 - Układ nerwowy, 9 - Boczne ciało stawowe, 10 - Górna guzki czworoboku, 11 - Niespecyficzna ścieżka wzrokowa, 12 - Kora wzrokowa. [2]
Osoba nie widzi oczami, ale oczami, skąd informacja jest przekazywana przez nerw wzrokowy, chiasm, drogi optyczne do pewnych obszarów płatów potylicznych kory mózgowej, gdzie tworzy się obraz świata zewnętrznego, który widzimy. Wszystkie te organy tworzą nasz wizualny analizator lub system wizualny. [5]
Elementy siatkówki zaczynają tworzyć się w 6–10 tygodni rozwoju wewnątrzmacicznego, ostateczne dojrzewanie morfologiczne zachodzi w ciągu 10–12 lat. W procesie rozwoju organizmu znacząco zmienia się koloryt dziecka. U noworodka tylko siatkówki działają w siatkówce, zapewniając czarno-białe widzenie. Liczba szyszek jest mała i nie są jeszcze dojrzałe. Rozpoznawanie kolorów w młodym wieku zależy od jasności, a nie od charakterystyki koloru widmowego. Gdy szyszki dojrzewają, dzieci najpierw rozróżniają żółty, potem zielony, a potem czerwony (od 3 miesięcy można było opracować odruchy warunkowe do tych kolorów). Pełne stożki zaczynają funkcjonować do końca 3 lat życia. W szkole zwiększa się charakterystyczna wrażliwość kolorów oka. Percepcja koloru osiąga swój maksymalny rozwój w wieku 30 lat, a następnie stopniowo maleje.
U noworodka średnica gałki ocznej wynosi 16 mm, a jej masa wynosi 3,0 g. Wzrost gałki ocznej trwa po urodzeniu. Najbardziej intensywnie rośnie w ciągu pierwszych 5 lat życia, mniej intensywnie - do 9-12 lat. U noworodków kształt gałki ocznej jest bardziej globularny niż u dorosłych, w wyniku czego długoterminowe załamanie obserwuje się w 90% przypadków.
Źrenica noworodka jest wąska. Ze względu na przewagę tonów nerwów współczulnych unerwiających mięśnie tęczówki, w ciągu 6-8 lat źrenice stają się szerokie, co zwiększa ryzyko oparzeń słonecznych siatkówki. W ciągu 8–10 lat źrenica zwęża się. W wieku 12–13 lat szybkość i intensywność reakcji źrenicznej na światło stają się takie same jak u dorosłych.
U niemowląt i dzieci w wieku przedszkolnym soczewka jest bardziej wypukła i bardziej elastyczna niż u dorosłego, jej zdolność załamania jest wyższa. Dzięki temu dziecko może wyraźnie widzieć obiekt w mniejszej odległości od oka niż dorosły. A jeśli u dziecka jest przezroczyste i bezbarwne, to u dorosłej osoby soczewka ma jasnożółty odcień, którego intensywność może wzrastać z wiekiem. Nie wpływa to na ostrość widzenia, ale może wpływać na postrzeganie kolorów niebieskiego i fioletowego.
Funkcje sensoryczne i ruchowe widzenia rozwijają się jednocześnie. W pierwszych dniach po urodzeniu ruch oczu jest asynchroniczny, z jednym okiem nieruchomym, można obserwować ruch drugiego. Możliwość szybkiego naprawienia obiektu powstaje w wieku od 5 dni do 3-5 miesięcy.
Reakcję na kształt obiektu odnotowuje się już u 5-miesięcznego dziecka. W przedszkolakach pierwszą reakcją jest kształt obiektu, a następnie jego rozmiar i wreszcie kolor.
Ostrość wzroku poprawia się wraz z wiekiem i poprawia widzenie stereoskopowe. Wizja stereoskopowa osiąga optymalny poziom w wieku 17–22 lat, a od 6 lat stereoskopowa ostrość wzroku dziewcząt jest wyższa niż u chłopców. Pole widzenia szybko rośnie. W wieku 7 lat jego rozmiar stanowi około 80% wielkości pola widzenia osoby dorosłej [11,12]
Po 40 latach następuje spadek poziomu widzenia peryferyjnego, czyli zwężenie pola widzenia i pogorszenie widoku bocznego.
Po około 50 latach produkcja płynu łzowego jest zmniejszona, więc oczy są bardziej nawilżone niż w młodszym wieku. Nadmierną suchość można wyrazić w zaczerwienieniu oczu, skurczach, rozdzieraniu pod wpływem wiatru lub jasnego światła. Może to nie zależeć od zwykłych czynników (częste zmęczenie oczu lub zanieczyszczenie powietrza).
Z wiekiem ludzkie oko zaczyna słabiej postrzegać otoczenie, zmniejszając kontrast i jasność. Zdolność rozpoznawania odcieni kolorów, zwłaszcza tych o zbliżonym kolorze, może również ulec pogorszeniu. Jest to bezpośrednio związane ze zmniejszeniem liczby komórek w siatkówce, które postrzegają odcienie koloru, kontrastu i jasności. [14,15]
Niektóre związane z wiekiem upośledzenia widzenia spowodowane starczowzrocznością, które objawiają się niejasnością, zamazywaniem obrazów podczas badania obiektów znajdujących się blisko oczu. Możliwość skupienia widoku na małych obiektach wymaga zakwaterowania około 20 dioptrii (skupiając się na obiekcie 50 mm od obserwatora) u dzieci, do 10 dioptrii w wieku 25 (100 mm) i poziomach od 0,5 do 1 dioptrii w wieku 60 lat (możliwość skupienie się na temacie 1-2 metry). Uważa się, że jest to spowodowane osłabieniem mięśni regulujących źrenicę, podczas gdy reakcja źrenic na strumień świetlny dostający się do oka również się pogarsza. [13] Dlatego są trudności z odczytem w słabym świetle, a czas adaptacji wzrasta wraz z różnicami w oświetleniu.
Również z wiekiem zaczyna pojawiać się zmęczenie wzrokowe, a nawet bóle głowy.
Psychologia postrzegania kolorów to zdolność osoby do postrzegania, identyfikowania i nazywania kolorów.
Odczucie koloru zależy od kompleksu czynników fizjologicznych, psychologicznych, kulturowych i społecznych. Początkowo badania percepcji kolorów przeprowadzono w ramach badań kolorów; późniejsi etnografowie, socjologowie i psychologowie dołączyli do problemu.
Receptory wzrokowe są słusznie uważane za „część mózgu, która jest przenoszona na powierzchnię ciała”. Nieświadome przetwarzanie i korekta percepcji wzrokowej zapewnia „poprawność” widzenia, a także jest przyczyną „błędów” w ocenie koloru w określonych warunkach. Zatem eliminacja „tła” oświetlenia oka (na przykład, gdy patrzymy na odległe obiekty przez wąską rurkę) znacząco zmienia postrzeganie kolorów tych obiektów.
Jednoczesne oglądanie tych samych nieoświetlonych obiektów lub źródeł światła przez kilku obserwatorów z normalnym widzeniem kolorów, w tych samych warunkach oglądania, pozwala na ustalenie zgodności jeden-do-jednego między składem widmowym porównywanych emisji a wywołanymi przez nie doznaniami kolorów. Opierają się na tym pomiary kolorów (kolorymetria). Taka zgodność jest unikalna, ale nie jedna na jedną: te same odczucia koloru mogą powodować strumienie promieniowania o różnym składzie widmowym (metameryzm).
Istnieje wiele definicji koloru jako wielkości fizycznej. Ale nawet w najlepszych z nich, z kolorymetrycznego punktu widzenia, często pomija się wzmiankę, że ta (nie wzajemna) wyjątkowość jest osiągana tylko w standardowych warunkach obserwacji, oświetlenia itp., Nie bierze pod uwagę zmiany postrzegania kolorów, gdy zmienia się natężenie promieniowania tej samej kompozycji widmowej (Zjawisko Bezolda - Brücke) nie jest brane pod uwagę. adaptacja kolorów oka itp. Dlatego różnorodność doznań kolorystycznych występujących w rzeczywistych warunkach oświetleniowych, zmiany wymiarów kątowych elementów w porównaniu z kolorem, ich utrwalenie w różnych częściach siatkówki, różne stany psychofizjologiczne obserwatora itp. są zawsze bogatsze niż kolorymetryczna różnorodność kolorów.
Na przykład w kolorymetrii niektóre kolory (takie jak pomarańczowy lub żółty) są jednakowo zdefiniowane, co w życiu codziennym jest postrzegane (w zależności od jasności) jako brązowe, „kasztanowe”, brązowe, „czekoladowe”, „oliwkowe” itp. Jedną z najlepszych prób zdefiniowania pojęcia koloru, należącego do Erwina Schrödingera, usuwa sam brak wskazań zależności doznań kolorystycznych od wielu specyficznych warunków obserwacji. Według Schrödingera kolor jest właściwością składu widmowego promieniowania, wspólną dla wszystkich promieniowań, które nie są wizualnie rozróżnialne dla ludzi. [6]
Ze względu na naturę oka światło, które wywołuje wrażenie tego samego koloru (na przykład białego), to znaczy ten sam stopień wzbudzenia trzech receptorów wizualnych, może mieć inny skład widmowy. Osoba w większości przypadków nie zauważa tego efektu, jak gdyby „zgadywał” kolor. Dzieje się tak dlatego, że chociaż temperatura barwowa innego oświetlenia może się pokrywać, widma światła naturalnego i sztucznego odbijanego przez ten sam pigment mogą się znacznie różnić i powodować różne odczucia koloru.
Ludzkie oko postrzega wiele różnych odcieni, ale są „zakazane” kolory, które są dla niego niedostępne. Jako przykład można wybrać kolor, który odtwarza jednocześnie żółte i niebieskie odcienie. Dzieje się tak, ponieważ postrzeganie koloru w ludzkim oku, podobnie jak w naszym ciele, opiera się na zasadzie opozycji. Siatkówka ma specjalnych przeciwników neuronów: niektóre z nich są aktywowane, gdy widzimy czerwony, i są również tłumione na zielono. To samo dzieje się z parą żółto-niebieską. Zatem kolory w parach czerwono-zielonych i niebiesko-żółtych mają odwrotny wpływ na te same neurony. Kiedy źródło emituje oba kolory z pary, ich wpływ na neuron jest kompensowany, a osoba nie widzi żadnego z tych kolorów. Co więcej, osoba nie tylko nie jest w stanie zobaczyć tych kolorów w normalnych okolicznościach, ale także je przedstawić.
Takie kolory można zobaczyć tylko w ramach eksperymentu naukowego. Na przykład naukowcy Hewitt Crane i Thomas Piantanida z Stanford Institute w Kalifornii stworzyli specjalne modele wizualne, w których naprzemienne naprzemienne pasma „kłótliwych” odcieni zmieniały się na przemian. Te obrazy, nagrane za pomocą specjalnego urządzenia na poziomie oczu osoby, zostały pokazane dziesiątkom ochotników. Po eksperymencie ludzie twierdzili, że w pewnym momencie granice między odcieniami zniknęły, łącząc się w jeden kolor, którego nigdy wcześniej nie napotkali.
Ludzkie widzenie jest analizatorem trzech bodźców, to znaczy charakterystyki spektralne koloru są wyrażone tylko w trzech wartościach. Jeśli porównywane strumienie promieniowania o różnym składzie spektralnym dają taki sam efekt na stożkach, kolory są postrzegane jako takie same.
W świecie zwierząt istnieją cztero-, a nawet pięciostymulowe analizatory kolorów, więc kolory postrzegane przez człowieka są takie same, zwierzęta mogą wydawać się różne. W szczególności ptaki drapieżne widzą ślady gryzoni na ścieżkach do nor wyłącznie z powodu ultrafioletowej luminescencji ich składników moczu.
Podobnie jest z systemami rejestracji obrazów, zarówno cyfrowymi, jak i analogowymi. Chociaż w większości są to trzy bodźce (trzy warstwy emulsji filmowej, trzy typy komórek aparatu cyfrowego lub matrycy skanera), ich metameryzm różni się od metameryzmu ludzkiego. Dlatego kolory postrzegane przez oko jako takie same mogą się różnić na zdjęciu i odwrotnie. [7]