Analizorul vizual este un set de structuri care percep energia luminii sub formă de radiație electromagnetică cu o lungime de undă de 400-700 nm și particule discrete de fotoni, sau cuante, și formează senzații vizuale. Cu ajutorul ochiului, 80 - 90% din toate informațiile despre lumea din jurul nostru sunt percepute.

Orez. 2.1

Datorită activității analizorului vizual, se disting iluminarea obiectelor, culoarea, forma, dimensiunea, direcția de mișcare a acestora, distanța la care sunt îndepărtate de ochi și unele de altele. Toate acestea vă permit să evaluați spațiul, să navigați prin lumea din jurul vostru și să efectuați diferite tipuri de activități cu scop.

Alături de conceptul de analizor vizual, există și conceptul de organ al vederii (Fig. 2.1)

Acesta este un ochi care include trei elemente funcțional diferite:

1) globul ocular, în care se află aparatele de percepere a luminii, de refracție a luminii și de reglare a luminii;

2) dispozitive de protecție, i.e. învelișurile exterioare ale ochiului (sclera și corneea), aparatul lacrimal, pleoapele, genele, sprâncenele; 3) aparatul motor, reprezentat de trei perechi de mușchi oculari (rectus extern și intern, rect superior și inferior, oblic superior și inferior), care sunt inervați de III (nervul oculomotor), IV (nervul trohlear) și VI (nervul abducens). ) perechi de nervi cranieni.

Caracteristici structurale și funcționale

Departamentul receptor (periferic). Analizatorul vizual (fotoreceptorii) este subdivizat în celule neurosenzoriale cu baston și con, ale căror segmente exterioare sunt, respectiv, sub formă de baston („tije”) și, respectiv, sub formă de con („conuri”). O persoană are 6-7 milioane de conuri și 110-125 de milioane de tije.

Punctul de ieșire al nervului optic din retină nu conține fotoreceptori și se numește punct orb. Lateral față de punctul orb din regiunea foveei se află zona de cea mai bună vedere - pata galbenă, care conține în principal conuri. Spre periferia retinei, numărul de conuri scade, iar numărul de bastonașe crește, iar periferia retinei conține doar bastonașe.

Diferențele în funcțiile conurilor și tijelor stau la baza fenomenului vederii duale. Tijele sunt receptori care percep razele de lumină în condiții de lumină scăzută, adică. vedere incoloră sau acromatică. Conurile, pe de altă parte, funcționează în condiții de lumină puternică și se caracterizează prin sensibilitate diferită la proprietățile spectrale ale luminii (culoare sau viziune cromatică). Fotoreceptorii au o sensibilitate foarte mare, care se datorează particularității structurii receptorilor și proceselor fizico-chimice care stau la baza percepției energiei stimulului luminos. Se crede că fotoreceptorii sunt excitați de acțiunea a 1-2 cuante de lumină asupra lor.

Tijele și conurile constau din două segmente - exterior și interior, care sunt interconectate prin intermediul unui cilio îngust. Tijele și conurile sunt orientate radial în retină, iar moleculele de proteine ​​fotosensibile sunt situate în segmentele exterioare în așa fel încât aproximativ 90% din grupurile lor fotosensibile se află în planul discurilor care alcătuiesc segmentele exterioare. Lumina are cel mai mare efect incitant dacă direcția fasciculului coincide cu axa lungă a tijei sau conului, în timp ce este îndreptată perpendicular pe discurile segmentelor lor exterioare.

Procese fotochimice în retină.În celulele receptoare ale retinei se află pigmenți sensibili la lumină (substanțe proteice complexe) - cromoproteine, care se decolorează în lumină. Tijele de pe membrana segmentelor exterioare conțin rodopsina, conurile conțin iodopsină și alți pigmenți.

Rodopsina și iodopsina constau din retinină (vitamina A 1 aldehidă) și glicoproteină (opsina). Având asemănări în procesele fotochimice, ele diferă prin faptul că maximul de absorbție este situat în diferite regiuni ale spectrului. Tijele care conțin rodopsina au un maxim de absorbție în regiunea de 500 nm. Dintre conuri se disting trei tipuri, care diferă prin maximele din spectrele de absorbție: unele au maxim în partea albastră a spectrului (430-470 nm), altele în verde (500-530), iar altele în partea roșie (620-760 nm), care se datorează prezenței a trei tipuri de pigmenți vizuali. Pigmentul conului roșu se numește iodopsină. Retina poate fi în diverse configurații spațiale (forme izomerice), dar numai una dintre ele, izomerul 11-CIS al retinei, acționează ca grupul cromofor al tuturor pigmenților vizuali cunoscuți. Sursa retinei în organism sunt carotenoizii.

Procesele fotochimice din retină au loc foarte economic. Chiar și sub acțiunea luminii strălucitoare, doar o mică parte din rodopsina prezentă în bastoane (aproximativ 0,006%) este scindată.

În întuneric are loc resinteza pigmenților, procedând cu absorbția energiei. Recuperarea iodopsinei are loc de 530 de ori mai repede decât cea a rodopsinei. Dacă conținutul de vitamina A din organism scade, atunci procesele de resinteză a rodopsinei slăbesc, ceea ce duce la afectarea vederii crepusculare, așa-numita orbire nocturnă. Cu iluminare constantă și uniformă, se stabilește un echilibru între rata de dezintegrare și resinteza pigmenților. Când cantitatea de lumină care cade pe retină scade, acest echilibru dinamic este perturbat și deplasat către concentrații mai mari de pigment. Acest fenomen fotochimic stă la baza adaptării la întuneric.

De o importanță deosebită în procesele fotochimice este stratul pigmentar al retinei, care este format dintr-un epiteliu care conține fuscină. Acest pigment absoarbe lumina, prevenind reflectarea și împrăștierea acesteia, ceea ce determină claritatea percepției vizuale. Procesele celulelor pigmentare înconjoară segmentele sensibile la lumină ale tijelor și conurilor, participând la metabolismul fotoreceptorilor și la sinteza pigmenților vizuali.

Datorită proceselor fotochimice din fotoreceptorii ochiului, sub acțiunea luminii, ia naștere un potențial receptor, care este o hiperpolarizare a membranei receptorului. Aceasta este o trăsătură distinctivă a receptorilor vizuali, activarea altor receptori este exprimată sub formă de depolarizare a membranei lor. Amplitudinea potențialului receptorului vizual crește odată cu creșterea intensității stimulului luminos. Deci, sub acțiunea roșului, a cărui lungime de undă este de 620-760 nm, potențialul receptorului este mai pronunțat în fotoreceptorii părții centrale a retinei și albastru (430-470 nm) - în periferic.

Terminațiile sinaptice ale fotoreceptorilor converg către neuronii bipolari ai retinei. În acest caz, fotoreceptorii foveei sunt asociați doar cu un singur bipolar.

Departamentul de dirijor. Primul neuron al secțiunii conductoare a analizorului vizual este reprezentat de celulele bipolare ale retinei (Fig. 2.2).

Orez. 2.2

Se crede că potențialele de acțiune apar în celulele bipolare similare cu receptorii și HC orizontale. La unele bipolare, când lumina este aprinsă și stinsă, are loc o depolarizare lentă pe termen lung, în timp ce la altele, când lumina este aprinsă, apare hiperpolarizarea, iar când lumina este stinsă, are loc depolarizarea.

Axonii celulelor bipolare, la rândul lor, converg către celulele ganglionare (al doilea neuron). Ca rezultat, aproximativ 140 de bastonașe și 6 conuri pot converge pe celulă ganglionară, iar cu cât mai aproape de maculă, cu atât mai puțini fotoreceptori converg pe celulă. În zona maculei, aproape nu există convergență, iar numărul de conuri este aproape egal cu numărul de celule bipolare și ganglionare. Aceasta explică acuitatea vizuală ridicată în părțile centrale ale retinei.

Periferia retinei este foarte sensibilă la lumina slabă. Acest lucru se datorează, aparent, faptului că până la 600 de tije converg aici prin celule bipolare către aceeași celulă ganglionară. Ca urmare, semnalele de la multe tije sunt însumate și provoacă o stimulare mai intensă a acestor celule.

În celulele ganglionare, chiar și cu o întrerupere completă, se generează spontan o serie de impulsuri cu o frecvență de 5 pe secundă. Această impulsionare este detectată prin examinarea cu microelectrozi a fibrelor optice unice sau a celulelor ganglionare unice, iar în întuneric este percepută ca „lumina proprie a ochilor”.

În unele celule ganglionare, o creștere a descărcărilor de fond apare atunci când lumina este aprinsă (on-response), în altele, când lumina este oprită (off-response). Reacția celulei ganglionare se poate datora și compoziției spectrale a luminii.

În retină, pe lângă conexiunile verticale, există și conexiuni laterale. Interacțiunea laterală a receptorilor este realizată de celule orizontale. Celulele bipolare și ganglionare interacționează între ele prin numeroase conexiuni laterale formate din colateralele dendrite și axonii celulelor în sine, precum și cu ajutorul celulelor amacrine.

Celulele orizontale ale retinei asigură reglarea transmiterii impulsurilor între fotoreceptori și bipolari, reglarea percepției culorilor și adaptarea ochiului la iluminare diferită. Pe toată perioada de iluminare, celulele orizontale generează un potențial pozitiv - o hiperpolarizare lentă, numită potențial S (din engleză slow - slow). În funcție de natura percepției stimulilor de lumină, celulele orizontale sunt împărțite în două tipuri:

1) de tip L, în care potențialul S apare sub acțiunea oricărei unde de lumină vizibilă;

2) Tip C, sau tip „culoare”, în care semnul abaterii potențiale depinde de lungimea de undă. Deci, lumina roșie le poate determina depolarizarea, iar lumina albastră poate provoca hiperpolarizare.

Se crede că semnalele celulelor orizontale sunt transmise într-o formă electrotonică.

Celulele orizontale, precum și cele amacrine sunt numite neuroni inhibitori, deoarece asigură inhibarea laterală între celulele bipolare sau ganglionare.

Setul de fotoreceptori care își trimit semnalele unei celule ganglionare formează câmpul său receptiv. În apropierea maculei, aceste câmpuri au un diametru de 7-200 nm, iar la periferie - 400-700 nm, adică. în centrul retinei, câmpurile receptive sunt mici, în timp ce la periferia retinei au un diametru mult mai mare. Câmpurile receptive ale retinei sunt rotunjite, construite concentric, fiecare dintre ele având un centru excitator și o zonă periferică inhibitoare sub formă de inel. Există câmpuri receptive cu centrat (excitat când centrul este iluminat) și decentrat (excitat când centrul este întunecat). În prezent se crede că marginea inhibitorie este formată din celule retiniene orizontale prin mecanismul inhibării laterale, adică. cu cât centrul câmpului receptiv este mai excitat, cu atât este mai mare efectul inhibitor pe care îl are asupra periferiei. Datorită acestor tipuri de câmpuri receptive (RP) ale celulelor ganglionare (cu centre și deplasări), obiectele luminoase și întunecate din câmpul vizual sunt detectate deja la nivelul retinei.

În prezența vederii culorilor la animale, se izolează organizarea oponent-color a RP a celulelor ganglionare retiniene. Această organizare constă în faptul că o anumită celulă ganglionară primește semnale excitatorii și inhibitorii de la conuri care au sensibilitate spectrală diferită. De exemplu, dacă conurile „roșii” au un efect excitator asupra unei anumite celule ganglionare, atunci conurile „albastre” o inhibă. Au fost găsite diverse combinații de inputuri excitatorii și inhibitorii din diferite clase de conuri. O proporție semnificativă de celule ganglionare oponente de culoare sunt asociate cu toate cele trei tipuri de conuri. Datorită acestei organizări a RP, celulele ganglionare individuale devin selective pentru iluminarea unei anumite compoziții spectrale. Deci, dacă excitația apare din conurile „roșii”, atunci excitarea conurilor sensibile la albastru și verde va determina inhibarea acestor celule, iar dacă o celulă ganglionară este excitată de la conurile sensibile la albastru, atunci este inhibată de la verde și roșu. -sensibile etc.

Orez. 2.3

Centrul și periferia câmpului receptiv au sensibilitate maximă la capetele opuse ale spectrului. Deci, dacă centrul câmpului receptiv răspunde cu o schimbare a activității la includerea luminii roșii, atunci periferia răspunde cu o reacție similară la includerea albastrului. Un număr de celule ganglionare retiniene au așa-numita sensibilitate direcțională. Se manifestă prin faptul că atunci când stimulul se mișcă într-o direcție (optimă), celula ganglionară este activată, în timp ce în cealaltă direcție de mișcare nu există nicio reacție. Se presupune că selectivitatea reacțiilor acestor celule la mișcarea în diferite direcții este creată de celule orizontale care au procese alungite (teledendrite), cu ajutorul cărora celulele ganglionare sunt inhibate într-o direcție. Datorită convergenței și interacțiunilor laterale, câmpurile receptive ale celulelor ganglionare adiacente se suprapun. Acest lucru face posibilă sumarea efectelor expunerii la lumină și apariția unor relații inhibitorii reciproce în retină.

Fenomene electrice la nivelul retinei.În retină, unde secțiunea receptoră a analizorului vizual este localizată și începe secțiunea conductivă, procesele electrochimice complexe apar ca răspuns la acțiunea luminii, care poate fi înregistrată sub forma unui răspuns total - o electroretinogramă (ERG) ( Fig. 2.3).

ERG reflectă astfel de proprietăți ale unui stimul luminos, cum ar fi culoarea, intensitatea și durata acțiunii sale. ERG poate fi înregistrat din întregul ochi sau direct din retină. Pentru a-l obține, un electrod este plasat pe suprafața corneei, iar celălalt este aplicat pe pielea feței de lângă ochi sau pe lobul urechii.

Pe ERG înregistrat când ochiul este iluminat, se disting mai multe unde caracteristice. Prima undă negativă a este o oscilație electrică de amplitudine mică care reflectă excitația fotoreceptorilor și a celulelor orizontale. Se transformă rapid într-un val pozitiv b în creștere abruptă, care apare ca urmare a excitării celulelor bipolare și amacrine. După valul b, se observă o undă electropozitivă lentă c - rezultatul excitării celulelor epiteliului pigmentar. Cu momentul încetării stimulării luminoase se asociază apariția unei unde electropozitive d.

Indicatorii ERG sunt folosiți pe scară largă în clinica bolilor oculare pentru a diagnostica și controla tratamentul diferitelor boli oculare asociate cu afectarea retinei.

Secțiunea de conducere, începând din retină (primul neuron este bipolar, al doilea neuron este celule ganglionare), este reprezentată anatomic în continuare de nervii optici și, după o intersecție parțială a fibrelor acestora, de căile optice. Fiecare tract optic conține fibre nervoase care provin de la suprafața interioară (nazală) a retinei aceleiași părți și din jumătatea exterioară a retinei celuilalt ochi. Fibrele tractului optic sunt trimise către tuberculul optic (talamus propriu-zis), către metatalamus (corpi geniculați externi) și către nucleii pernei. Al treilea neuron al analizorului vizual se află aici. Din ele, fibrele nervoase optice sunt trimise către cortexul emisferelor cerebrale.

În corpurile geniculate exterioare (sau laterale), unde vin fibrele din retină, există câmpuri receptive care sunt și ele rotunjite, dar mai mici decât cele din retină. Răspunsurile neuronilor de aici sunt de natură fazică, dar mai pronunțate decât la nivelul retinei.

La nivelul corpurilor geniculate externi are loc procesul de interactiune a semnalelor aferente venite din retina ochiului cu semnale eferente din regiunea partii corticale a analizorului vizual. Cu participarea formațiunii reticulare, aici are loc interacțiunea cu sistemul auditiv și cu alte sisteme senzoriale, ceea ce asigură procesele de atenție vizuală selectivă prin evidențierea celor mai semnificative componente ale semnalului senzorial.

Central, sau cortical, departament analizatorul vizual este situat în lobul occipital (câmpurile 17, 18, 19 după Brodmann) sau VI, V2, V3 (după nomenclatura acceptată). Se crede că zona de proiecție primară (câmpul 17) efectuează procesări de informații specializate, dar mai complexe decât în ​​retină și în corpurile geniculate externe. Câmpurile receptive ale neuronilor din cortexul vizual de dimensiuni mici sunt alungite, aproape dreptunghiulare, mai degrabă decât rotunjite. Alături de aceasta, există câmpuri receptive complexe și supercomplexe de tip detector. Această caracteristică vă permite să selectați din întreaga imagine doar părți separate de linii cu locații și orientări diferite, în timp ce se manifestă capacitatea de a răspunde selectiv la aceste fragmente.

În fiecare zonă a cortexului, neuronii sunt concentrați, care formează o coloană care trece vertical în profunzime prin toate straturile, în timp ce există o asociere funcțională a neuronilor care îndeplinesc o funcție similară. Diferite proprietăți ale obiectelor vizuale (culoare, formă, mișcare) sunt procesate în diferite părți ale cortexului vizual al creierului mare în paralel.

În cortexul vizual există din punct de vedere funcțional diferite grupuri de celule - simple și complexe.

Celulele simple creează un câmp receptiv, care constă din zone excitatorii și inhibitorii. Acest lucru poate fi determinat prin examinarea reacției celulei la un mic punct de lumină. Este imposibil de stabilit în acest fel structura câmpului receptiv al unei celule complexe. Aceste celule sunt detectoare pentru unghiul, înclinarea și mișcarea liniilor în câmpul vizual.

O coloană poate conține atât celule simple, cât și celule complexe. În straturile III și IV ale cortexului vizual, unde se termină fibrele talamice, s-au găsit celule simple. Celulele complexe sunt situate în straturile mai superficiale ale câmpului 17; în câmpurile 18 și 19 ale cortexului vizual, celulele simple sunt o excepție; celulele complexe și supercomplexe sunt situate acolo.

În cortexul vizual, unii neuroni formează câmpuri receptive „simple” sau concentrice oponente de culoare (stratul IV). Opozitia de culoare a RP se manifesta prin faptul ca neuronul situat in centru reactioneaza cu excitatie la o culoare si este inhibat atunci cand este stimulat de alta culoare. Unii neuroni reacționează cu un răspuns la iluminarea roșie și un răspuns ofT la verde, în timp ce alții reacționează invers.

La neuronii cu RP concentric, pe lângă relațiile de oponent dintre receptorii de culoare (conuri), există relații antagonice între centru și periferie, adică. există RP-uri cu o culoare dublă opuse. De exemplu, dacă un răspuns activ la roșu și un răspuns off la verde apar în neuron la expunerea la centrul RP, atunci selectivitatea acestuia la culoare este combinată cu selectivitatea la luminozitatea culorii corespunzătoare și nu răspunde. să difuzeze stimularea cu lumină de orice lungime de undă (de la - pentru relațiile adversare dintre centrul și periferia Republicii Polone).

Într-un RP simplu se disting două sau trei zone paralele, între care există o dublă opoziție: dacă zona centrală are un răspuns aprins la iluminarea roșie și un răspuns off la verde, atunci zonele de margine dau un răspuns off. la roșu și un răspuns la verde.

Din câmpul VI, un alt canal (dorsal) trece prin regiunea media temporală (mediotemporal - MT) a cortexului. Înregistrarea răspunsurilor neuronilor în această zonă a arătat că aceștia sunt foarte selectivi la disparitate (non-identitate), viteza și direcția de mișcare a obiectelor în lumea vizuală și răspund bine la mișcarea obiectelor pe un fundal texturat. Distrugerea locală afectează brusc capacitatea de a răspunde la obiectele în mișcare, dar după un timp această abilitate este restabilită, ceea ce indică faptul că această zonă nu este singura zonă în care se efectuează analiza obiectelor în mișcare în câmpul vizual. Dar, împreună cu aceasta, se presupune că informațiile extrase de neuronii câmpului vizual primar 17(V1) sunt apoi transferate pentru procesare în zonele secundare (câmpul V2) și terțiare (câmpul V3) ale cortexului vizual.

Cu toate acestea, analiza informațiilor vizuale nu se termină în câmpurile cortexului striat (vizual) (V1, V2, V3). S-a stabilit că căile (canalele) către alte zone încep din câmpul V1, în care se realizează procesarea ulterioară a semnalelor vizuale.

Deci, dacă câmpul V4, care este situat la joncțiunea regiunilor temporale și parietale, este distrus la o maimuță, atunci percepția culorii și a formei este perturbată. De asemenea, se presupune că procesarea informațiilor vizuale despre formă are loc în principal în regiunea temporală inferioară. Când această zonă este distrusă, proprietățile de bază ale percepției (acuitatea vizuală și percepția luminii) nu suferă, dar mecanismele de analiză de cel mai înalt nivel eșuează.

Astfel, în sistemul senzorial vizual, câmpurile receptive ale neuronilor devin mai complexe de la un nivel la altul, iar cu cât nivelul sinaptic este mai ridicat, cu atât funcțiile neuronilor individuali sunt mai sever limitate.

În prezent, sistemul vizual, începând cu celulele ganglionare, este împărțit în două părți diferite funcțional (magna- și parvocelular). Această diviziune se datorează faptului că în retina mamiferelor există celule ganglionare de diferite tipuri - X, Y, W. Aceste celule au câmpuri receptive concentrice, iar axonii lor formează nervii optici.

În celulele X - RP este mic, cu o margine inhibitoare bine definită, viteza de conducere a excitației de-a lungul axonilor lor este de 15-25 m/s. Celulele Y au un centru RP mult mai mare și răspund mai bine la stimulii de lumină difuză. Viteza de conducere este de 35-50 m/s. În retină, celulele X ocupă partea centrală, iar densitatea lor scade spre periferie. Celulele Y sunt distribuite uniform în întreaga retină, astfel încât densitatea celulelor Y este mai mare decât cea a celulelor X la periferia retinei. Caracteristicile structurale ale celulelor X-RP determină răspunsul lor mai bun la mișcările lente ale stimulului vizual, în timp ce celulele Y răspund mai bine la stimulii cu mișcare rapidă.

Un grup mare de celule W a fost, de asemenea, descris în retină. Acestea sunt cele mai mici celule ganglionare, viteza de conducere de-a lungul axonilor lor este de 5-9 m/s. Celulele acestui grup nu sunt omogene. Printre acestea se numără celule cu RP concentrice și omogene și celule care sunt sensibile la mișcarea stimulului prin câmpul receptiv. În acest caz, reacția celulei nu depinde de direcția de mișcare.

Împărțirea în sistemele X, Y și W continuă la nivelul corpului geniculat și al cortexului vizual. Neuronii X au o reactie de tip fazic (activare sub forma unei explozii scurte de impulsuri), campurile lor receptive sunt mai mult reprezentate in campurile vizuale periferice, perioada de latenta a reactiei lor este mai scurta. Un astfel de set de proprietăți arată că sunt excitați de aferente conducătoare rapide.

Neuronii X au un tip de reacție topic (neuronul este activat în câteva secunde), RP-urile lor sunt mai reprezentate în centrul câmpului vizual, iar perioada de latentă este mai lungă.

Zonele primare și secundare ale cortexului vizual (câmpurile Y1 și Y2) diferă prin conținutul de neuroni X și Y. De exemplu, în câmpul Y1 din corpul geniculat lateral vine aferent atât de la tipurile X cât și de la Y, în timp ce câmpul Y2 primește aferente doar de la celulele de tip Y.

Studiul transmiterii semnalului la diferite niveluri ale sistemului senzorial vizual se realizează prin înregistrarea potențialelor evocate totale (EP) prin îndepărtarea unei persoane cu electrozi de pe suprafața scalpului din cortexul vizual (regiunea occipitală). La animale, este posibil să se studieze simultan activitatea evocată în toate părțile sistemului senzorial vizual.

Mecanisme care oferă o vedere clară în diferite condiții

Când luăm în considerare obiecte situate la distanțe diferite de observator, Următoarele procese contribuie la o viziune clară.

1. Convergența și divergența mișcărilor oculare datorită căruia se realizează reducerea sau diluarea axelor vizuale. Dacă ambii ochi se mișcă în aceeași direcție, astfel de mișcări sunt numite prietenoase.

2. reacția pupilei, care apare în sincron cu mișcarea ochilor. Deci, odată cu convergența axelor vizuale, atunci când sunt luate în considerare obiecte apropiate, pupila se îngustează, adică o reacție convergentă a pupilelor. Acest răspuns ajută la reducerea distorsiunii imaginii cauzate de aberația sferică. Aberația sferică se datorează faptului că mediile de refracție ale ochiului au o distanță focală inegală în zone diferite. Partea centrală, prin care trece axa optică, are o distanță focală mai mare decât partea periferică. Prin urmare, imaginea de pe retină este neclară. Cu cât diametrul pupilei este mai mic, cu atât mai puțină distorsiune cauzată de aberația sferică. Constricția convergentă a pupilei activează aparatul de acomodare, ceea ce determină o creștere a puterii de refracție a cristalinului.

Orez. 2.4 Mecanismul de acomodare a ochiului: a - repaus, b - tensiune

Orez. 2.5

Pupila este, de asemenea, un aparat pentru eliminarea aberației cromatice, care se datorează faptului că aparatul optic al ochiului, ca și lentilele simple, refractă lumina cu o undă scurtă mai mult decât cu o undă lungă. Pe baza acestui lucru, pentru o focalizare mai precisă a unui obiect roșu, este necesar un grad mai mare de acomodare decât pentru unul albastru. De aceea obiectele albastre apar mai îndepărtate decât obiectele roșii, fiind situate la aceeași distanță.

3. Acomodarea este mecanismul principal care oferă o vedere clară a obiectelor aflate la diferite distanțe și se reduce la focalizarea imaginii de la obiecte îndepărtate sau apropiate de pe retină. Principalul mecanism de acomodare este o modificare involuntară a curburii cristalinului ochiului (Fig. 2.4).

Datorită modificării curburii lentilei, în special a suprafeței frontale, puterea sa de refracție poate varia între 10-14 dioptrii. Lentila este închisă într-o capsulă, care la margini (de-a lungul ecuatorului cristalinului) trece în ligamentul de fixare a cristalinului (ligamentul zinn), la rândul său, legat de fibrele mușchiului ciliar (ciliar). Odată cu contracția mușchiului ciliar, tensiunea ligamentelor zinn scade, iar cristalinul, datorită elasticității sale, devine mai convexă. Puterea de refracție a ochiului crește, iar ochiul este adaptat la vederea obiectelor din apropiere. Când o persoană privește în depărtare, ligamentul zon este într-o stare încordată, ceea ce duce la întinderea pungii lentilei și la îngroșarea acesteia. Inervația mușchiului ciliar este efectuată de nervii simpatici și parasimpatici. Impulsul care vine prin fibrele parasimpatice ale nervului oculomotor determină contracția musculară. Fibrele simpatice care se extind din ganglionul cervical superior fac ca acesta să se relaxeze. Modificarea gradului de contracție și relaxare a mușchiului ciliar este asociată cu excitația retinei și este influențată de cortexul cerebral. Puterea de refracție a ochiului este exprimată în dioptrii (D). O dioptrie corespunde puterii de refracție a unei lentile a cărei distanță focală principală în aer este de 1 m. Dacă distanța focală principală a unui obiectiv este, de exemplu, 0,5 sau 2 m, atunci puterea sa de refracție este 2D sau, respectiv, 0,5D. Puterea de refracție a ochiului fără fenomenul de acomodare este de 58-60 D și se numește refracția ochiului.

Cu refracția normală a ochiului, razele de la obiecte îndepărtate după ce trec prin sistemul de refracție al ochiului sunt colectate în focalizare pe retina din fovee. Refracția normală a ochiului se numește emetropie, iar un astfel de ochi se numește emetrope. Alături de refracția normală, se observă anomaliile acesteia.

Miopia (miopia) este un tip de eroare de refracție în care razele de la un obiect, după ce trec prin aparatul de refracție a luminii, sunt focalizate nu pe retină, ci în fața acesteia. Acest lucru poate depinde de puterea mare de refracție a ochiului sau de lungimea mare a globului ocular. O persoană miop vede obiecte apropiate fără acomodare, obiectele îndepărtate sunt văzute ca neclare, vagi. Pentru corectare se folosesc ochelari cu lentile biconcave divergente.

Hipermetropia (hipermetropia) este un tip de eroare de refracție în care razele de la obiecte îndepărtate, din cauza puterii de refracție slabe a ochiului sau cu o lungime mică a globului ocular, sunt focalizate în spatele retinei. Ochiul de vedere vede chiar și obiecte îndepărtate cu tensiune de acomodare, în urma căreia se dezvoltă hipertrofia mușchilor de acomodare. Pentru corectare se folosesc lentile biconvexe.

Astigmatismul este un tip de eroare de refracție în care razele nu pot converge într-un punct, la focar (de la grecescul stigme - punct), din cauza curburii diferite a corneei și cristalinului în diferite meridiane (plane). Cu astigmatism, obiectele apar aplatizate sau alungite, corectarea acesteia se efectuează cu lentile sferice.

Trebuie remarcat faptul că sistemul de refracție al ochiului include și: corneea, umiditatea camerei anterioare a ochiului, cristalinul și corpul vitros. Cu toate acestea, puterea lor de refracție, spre deosebire de lentilă, nu este reglementată și nu participă la acomodare. După ce razele trec prin sistemul de refracție al ochiului, pe retină se obține o imagine reală, redusă și inversată. Dar, în procesul dezvoltării individuale, compararea senzațiilor analizatorului vizual cu senzațiile motorului, pielii, vestibulare și a altor analizoare, așa cum s-a menționat mai sus, duce la faptul că o persoană percepe lumea exterioară așa cum este cu adevărat. .

Vederea binoculară (viziunea cu doi ochi) joacă un rol important în percepția obiectelor aflate la diferite distanțe și determinarea distanței până la acestea, dă un sentiment mai pronunțat al adâncimii spațiului în comparație cu vederea monoculară, adică. vedere într-un ochi. La vizualizarea unui obiect cu doi ochi, imaginea acestuia poate cădea pe puncte simetrice (identice) ale retinei ambilor ochi, excitații din care sunt combinate într-un singur întreg la capătul cortical al analizorului, dând o singură imagine. Dacă imaginea unui obiect cade pe zone neidentice (disparate) ale retinei, atunci apare o imagine divizată. Procesul de analiză vizuală a spațiului depinde nu numai de prezența vederii binoculare, un rol semnificativ în aceasta este jucat de interacțiunile reflexe condiționate care se dezvoltă între analizatorii vizuali și motorii. De o anumită importanță sunt mișcările oculare convergente și procesul de acomodare, care sunt controlate de principiul feedback-ului. Percepția spațiului în ansamblu este asociată cu definirea relațiilor spațiale ale obiectelor vizibile - dimensiunea, forma, relația lor între ele, care este asigurată de interacțiunea diferitelor departamente ale analizorului; experiența dobândită joacă un rol important în acest sens.

La mutarea obiectelor Următorii factori contribuie la o viziune clară:

1) mișcări voluntare ale ochilor în sus, în jos, la stânga sau la dreapta cu viteza obiectului, care se realizează datorită activității prietenoase a mușchilor oculomotori;

2) când un obiect apare într-o nouă parte a câmpului vizual, se declanșează un reflex de fixare - o mișcare involuntară rapidă a ochilor, care asigură că imaginea obiectului de pe retină este aliniată cu fovea. Când urmăriți un obiect în mișcare, are loc o mișcare lentă a ochilor - o mișcare de urmărire.

Când se uită la un obiect staționar pentru a asigura o vedere clară, ochiul efectuează trei tipuri de mișcări involuntare mici: tremor - tremur ochi cu o amplitudine și frecvență reduse, deplasare - o deplasare lentă a ochiului pe o distanță destul de semnificativă și sărituri (strămutare) - mișcări rapide ale ochilor. Există și mișcări sacadice (sacade) - mișcări prietenoase ale ambilor ochi, efectuate cu viteză mare. Sacadele sunt observate la citirea, vizualizarea imaginilor, atunci când punctele examinate ale spațiului vizual sunt la aceeași distanță de observator și de alte obiecte. Dacă aceste mișcări ale ochilor sunt blocate, atunci lumea din jurul nostru, din cauza adaptării receptorilor retinieni, va deveni greu de distins, așa cum este la o broască. Ochii broaștei sunt nemișcați, așa că distinge bine doar obiectele în mișcare, cum ar fi fluturii. De aceea broasca se apropie de șarpe, care își aruncă în mod constant limba afară. Broasca, aflată într-o stare de imobilitate, nu distinge, iar limba sa în mișcare o ia drept fluture zburător.

În condiții de lumină schimbătoare vederea clară este asigurată de reflexul pupilar, adaptarea la întuneric și la lumină.

Elev reglează intensitatea fluxului luminos care acționează asupra retinei prin modificarea diametrului acesteia. Lățimea pupilei poate varia de la 1,5 la 8,0 mm. Constricția pupilei (mioză) are loc cu o creștere a iluminării, precum și la examinarea unui obiect situat în apropiere și într-un vis. Dilatarea pupilei (midriaza) apare cu o scădere a iluminării, precum și cu excitarea receptorilor, a oricăror nervi aferenti, cu reacții de stres emoțional asociate cu o creștere a tonusului departamentului simpatic al sistemului nervos (durere, furie, frică, bucurie etc.), cu excitații mentale (psihoză, isterie etc.), cu sufocare, anestezie. Deși reflexul pupilar îmbunătățește percepția vizuală atunci când iluminarea se schimbă (se extinde în întuneric, ceea ce crește fluxul de lumină care cade pe retină, se îngustează în lumină), cu toate acestea, mecanismul principal este încă întuneric și adaptarea la lumină.

Adaptare de tempo exprimată printr-o creștere a sensibilității analizorului vizual (sensibilizare), adaptare la lumină- Scăderea sensibilității ochiului la lumină. La baza mecanismelor de adaptare la lumină și întuneric se află procesele fotochimice care au loc în conuri și tije, care asigură scindarea (în lumină) și resinteza (în întuneric) pigmenților fotosensibili, precum și procesele de mobilitate funcțională: întoarcerea. elementele receptor ale retinei activează și dezactivează activitate. În plus, adaptarea este determinată de unele mecanisme neuronale și, mai ales, de procesele care au loc în elementele nervoase ale retinei, în special de metodele de conectare a fotoreceptorilor la celulele ganglionare cu participarea celulelor orizontale și bipolare. Deci, în întuneric, numărul de receptori conectați la o celulă bipolară crește și mai mulți dintre ei converg către celula ganglionară. Acest lucru extinde câmpul receptiv al fiecărei celule bipolare și, desigur, ganglionare, ceea ce îmbunătățește percepția vizuală. Includerea celulelor orizontale este reglată de sistemul nervos central.

O scădere a tonusului sistemului nervos simpatic (desimpatizarea ochiului) reduce rata de adaptare la întuneric, iar introducerea de adrenalină are efectul opus. Iritația formării reticulare a trunchiului cerebral crește frecvența impulsurilor în fibrele nervilor optici. Influența sistemului nervos central asupra proceselor adaptative din retină este confirmată și de faptul că sensibilitatea ochiului neluminat la lumină se modifică atunci când celălalt ochi este iluminat și sub acțiunea stimulilor sonori, olfactivi sau gustativi.

Adaptarea culorii. Cea mai rapidă și ascuțită adaptare (scăderea sensibilității) are loc sub acțiunea unui stimul albastru-violet. Stimulul roșu ocupă o poziție de mijloc.

Percepția vizuală a obiectelor mari și a detaliilor acestora asigurate de vederea centrala si periferica – modificari ale unghiului de vedere. Cea mai subtilă evaluare a detaliilor fine ale obiectului este oferită dacă imaginea cade pe pata galbenă, care este localizată în fovea centrală a retinei, deoarece în acest caz apare cea mai mare acuitate vizuală. Acest lucru se explică prin faptul că numai conurile sunt situate în zona maculei, dimensiunile lor sunt cele mai mici, iar fiecare con este în contact cu un număr mic de neuroni, ceea ce crește acuitatea vizuală. Acuitatea vizuală este determinată de cel mai mic unghi de vedere sub care ochiul este încă capabil să vadă două puncte separat. Un ochi normal este capabil să distingă între două puncte luminoase la un unghi de vedere de 1 ". Acuitatea vizuală a unui astfel de ochi este luată ca unitate. Acuitatea vizuală depinde de proprietățile optice ale ochiului, de caracteristicile structurale ale retinei. și activitatea mecanismelor neuronale ale secțiunilor conductoare și centrale ale analizorului vizual.Determinarea acuității vizuale se realizează folosind tabele standard alfabetice sau diverse tipuri ondulate.Obiectele mari în general și spațiul înconjurător sunt percepute în principal datorită vederii periferice. , care oferă un câmp vizual mare.

Câmp de vedere - spațiul care poate fi văzut cu un ochi fix. Există un câmp vizual separat pentru ochiul stâng și cel drept, precum și un câmp vizual comun pentru ambii ochi. Mărimea câmpului vizual la om depinde de adâncimea globului ocular și de forma arcurilor superciliare și a nasului. Limitele câmpului vizual sunt indicate de unghiul format de axa vizuală a ochiului și fasciculul tras către punctul vizibil extrem prin punctul nodal al ochiului spre retină. Câmpul vizual nu este același în diferite meridiane (direcții). Jos - 70 °, sus - 60 °, spre exterior - 90 °, interior - 55 °. Câmpul vizual acromatic este mai mare decât cel cromatic datorită faptului că la periferia retinei nu există receptori de culoare (conuri). La rândul său, câmpul vizual al culorilor nu este același pentru culori diferite. Cel mai îngust câmp vizual pentru verde, galben, mai mult pentru roșu, chiar mai mult pentru albastru. Dimensiunea câmpului vizual variază în funcție de iluminare. Câmpul vizual acromatic crește la amurg și scade la lumină. Câmpul vizual cromatic, dimpotrivă, crește în lumină, și scade la amurg. Depinde de procesele de mobilizare și demobilizare a fotoreceptorilor (mobilitatea funcțională). Cu vederea crepusculară, o creștere a numărului de tije funcționale, adică. mobilizarea lor duce la o creștere a câmpului vizual acromatic, în același timp, o scădere a numărului de conuri funcționale (demobilizarea acestora) duce la scăderea câmpului vizual cromatic (PG Snyakin).

Analizorul vizual are și un mecanism pentru diferențe în lungimea de undă a luminii - viziunea culorilor.

Viziunea culorilor, contrastele vizuale și imaginile secvențiale

viziunea culorilor - capacitatea analizorului vizual de a răspunde la modificările lungimii de undă a luminii cu formarea unui sentiment de culoare. O anumită lungime de undă a radiației electromagnetice corespunde senzației unei anumite culori. Deci, senzația de culoare roșie corespunde acțiunii luminii cu lungimea de undă de 620-760 nm, iar violeta - 390-450 nm, restul culorilor spectrului având parametri intermediari. Amestecarea tuturor culorilor dă impresia de alb. Ca rezultat al amestecării celor trei culori primare ale spectrului - roșu, verde, albastru-violet - în rapoarte diferite, puteți obține și percepția oricăror alte culori. Percepția culorilor este legată de lumină. Pe măsură ce scade, culorile roșii încetează să se distingă mai întâi, iar cele albastre mai târziu. Percepția culorii se datorează în principal proceselor care au loc în fotoreceptori. Cea mai larg recunoscută este teoria cu trei componente a percepției culorilor de către Lomonosov - Jung - Helmholtz-Lazarev, conform căreia există trei tipuri de fotoreceptori în retină - conuri care percep separat culorile roșu, verde și albastru-violet. Combinațiile de excitare a diferitelor conuri duc la senzația de culori și nuanțe diferite. Excitarea uniformă a trei tipuri de conuri dă o senzație de culoare albă. Teoria cu trei componente a vederii culorilor a fost confirmată în studiile electrofiziologice ale lui R. Granit (1947). Trei tipuri de conuri sensibile la culoare au fost numite modulatori, conuri care au fost excitate atunci când luminozitatea luminii (al patrulea tip) au fost numite dominatori. Ulterior, prin microspectrofotometrie, s-a putut stabili că chiar și un singur con poate absorbi raze de diferite lungimi de undă. Acest lucru se datorează prezenței în fiecare con a diverșilor pigmenți care sunt sensibili la undele luminoase de diferite lungimi.

În ciuda argumentelor convingătoare ale teoriei cu trei componente în fiziologia vederii culorilor, sunt descrise fapte care nu pot fi explicate din aceste poziții. Acest lucru a făcut posibilă prezentarea teoriei culorilor opuse sau contrastante, adică a crea așa-numita teorie a adversarului a vederii culorilor de Ewald Hering.

Conform acestei teorii, există trei procese adversare în ochi și/sau creier: unul pentru senzația de roșu și verde, al doilea pentru senzația de galben și albastru și al treilea, diferit calitativ de primele două procese, pentru alb-negru. Această teorie este aplicabilă pentru a explica transmiterea informațiilor despre culoare în părțile ulterioare ale sistemului vizual: celulele ganglionare ale retinei, corpii geniculați laterali, centrii corticali ai vederii, unde RP se opun culorii cu funcția lor de centru și periferie.

Astfel, pe baza datelor obținute, se poate presupune că procesele din conuri sunt mai în concordanță cu teoria cu trei componente a percepției culorilor, în timp ce teoria lui Hering a contrastului culorilor este potrivită pentru rețelele neuronale ale retinei și centrele vizuale supraiacente.

În percepția culorii, un anumit rol joacă și procesele care au loc în neuronii de diferite niveluri ale analizorului vizual (inclusiv retina), care sunt numiți neuroni oponenți ai culorii. Când ochiul este expus la radiația unei părți a spectrului, ele sunt excitate, iar cealaltă parte este inhibată. Astfel de neuroni sunt implicați în codificarea informațiilor de culoare.

Se observă anomalii ale vederii culorilor, care se pot manifesta ca daltonism parțial sau total. Oamenii care nu disting deloc culorile se numesc acromati. Daltonismul parțial apare la 8-10% dintre bărbați și 0,5% dintre femei. Se crede că daltonismul este asociată cu absența la bărbați a anumitor gene în cromozomul X sexual nepereche. Există trei tipuri de daltonism parțial: protanopia(daltonism) - orbire în principal față de roșu. Acest tip de daltonism a fost descris pentru prima dată în 1794 de către fizicianul J. Dalton, care avea acest tip de anomalie. Persoanele cu acest tip de anomalie sunt numite „roș-orbi”; deuteranopie- Scăderea percepției de culoare verde. Astfel de oameni sunt numiți „verzi-orbi”; tritanopia este o anomalie rară. În același timp, oamenii nu percep culorile albastre și violete, ele sunt numite „violet-orb”.

Din punctul de vedere al teoriei cu trei componente a vederii culorilor, fiecare tip de anomalie este rezultatul absenței unuia dintre cele trei substraturi conice care primesc culoarea. Pentru diagnosticarea tulburărilor de percepție a culorii se folosesc tabele de culori ale lui E. B. Rabkin, precum și dispozitive speciale numite anomaloscoape. Identificarea diferitelor anomalii de vedere a culorilor este de mare importanță în determinarea aptitudinii profesionale a unei persoane pentru diferite tipuri de muncă (șofer, pilot, artist etc.).

Capacitatea de a evalua lungimea unui val de lumină, care se manifestă prin capacitatea de a percepe culorile, joacă un rol semnificativ în viața umană, influențând sfera emoțională și activitatea diferitelor sisteme ale corpului. Culoarea roșie provoacă o senzație de căldură, are un efect incitant asupra psihicului, sporește emoțiile, dar obosește rapid, duce la tensiune musculară, creșterea tensiunii arteriale și creșterea respirației. Culoarea portocalie evocă o senzație de distracție și bunăstare și favorizează digestia. Culoarea galbenă creează un spirit bun, ridicat, stimulează vederea și sistemul nervos. Aceasta este cea mai amuzantă culoare. Culoarea verde are un efect revigorant și calmant, este utilă pentru insomnie, surmenaj, scade tensiunea arterială, tonusul general al corpului și este cea mai favorabilă pentru o persoană. Culoarea albastră provoacă o senzație de răcoare și are un efect calmant asupra sistemului nervos, și mai puternic decât verdele (albastrul este deosebit de favorabil persoanelor cu excitabilitate nervoasă crescută), mai mult decât verdele, scade tensiunea arterială și tonusul muscular. Violet nu este atât de calmant, ci relaxează psihicul. Se pare că psihicul uman, urmând de-a lungul spectrului de la roșu la violet, parcurge întreaga gamă de emoții. Aceasta este baza pentru utilizarea testului Luscher pentru a determina starea emoțională a corpului.

Contraste vizuale și imagini consistente. Senzațiile vizuale pot continua chiar și după ce iritația a încetat. Acest fenomen se numește imagini succesive. Contrastele vizuale sunt o percepție alterată a unui stimul în funcție de lumina înconjurătoare sau de culoarea de fundal. Există concepte de contraste vizuale de lumină și culoare. Fenomenul de contrast se poate manifesta printr-o exagerare a diferenței efective dintre două senzații simultane sau succesive, prin urmare, se disting contrastele simultane și succesive. O dungă gri pe un fundal alb pare mai întunecată decât o dungă gri pe un fundal întunecat. Acesta este un exemplu de contrast de lumină simultană. Când este privit pe un fundal roșu, griul apare verzui; când este văzut pe un fundal albastru, griul apare galben. Acesta este fenomenul de contrast de culoare simultan. Contrastul constant de culoare este schimbarea senzației de culoare atunci când priviți un fundal alb. Deci, dacă te uiți la o suprafață de culoare roșie pentru o lungă perioadă de timp și apoi te uiți la o suprafață albă, atunci capătă o nuanță verzuie. Cauza contrastului vizual sunt procesele care se desfășoară în fotoreceptorul și aparatul neuronal al retinei. Baza este inhibarea reciprocă a celulelor aparținând diferitelor câmpuri receptive ale retinei și proiecțiile lor în secțiunea corticală a analizoarelor.

Secțiune transversală de absorbție a moleculei

Transformările fotochimice primare sunt procese cuantice moleculare. Pentru a înțelege regularitățile lor, să luăm în considerare procesul de absorbție a luminii la nivel molecular. Pentru a face acest lucru, exprimăm concentrația molară a cromoforului C în termeni de concentrație „bucata” a moleculelor sale (n = N/V este numărul de molecule pe unitate de volum):

Orez. 30.3. Interpretare geometrică absorbția secțiunii transversale

În acest caz, ecuația (28.4) ia următoarea formă:

Raportul dintre indicele natural de absorbție molar și constanta Avogadro are dimensiunea [m 2 ] și se numește secțiunea transversală de absorbție a moleculei:

Secțiunea transversală este molecular caracteristice procesului de absorbţie. Valoarea sa depinde de structura moleculei, de lungimea de undă a luminii și are următoarea interpretare geometrică. Imaginează-ți un cerc cu suprafața s, în centrul căruia se află o moleculă de acest tip. Dacă traiectoria unui foton capabil să provoace fotoexcitarea unei molecule trece prin acest cerc, atunci fotonul este absorbit (Fig. 30.3).

Acum putem scrie ecuația pentru modificarea intensității luminii într-o formă care ține cont de natura moleculară a absorbției:

O moleculă absoarbe doar un cuantic de lumină. Pentru a lua în considerare fotonic natura absorbției, introducem o valoare specială - intensitatea fluxului de fotoni(Dacă).

Intensitatea fluxului de fotoni- numărul de fotoni incidenti de-a lungul normalei pe suprafața unei unități de suprafață pe unitatea de timp:

Numărul de fotoni se modifică, de asemenea, în consecință datorită absorbției lor:

Randamentul cuantic al unei reacții fotochimice

Pentru a raporta numărul de fotoni absorbiți de numărul de molecule care au intrat într-o reacție fotochimică, aflăm ce se întâmplă unei molecule după absorbția unui foton. O astfel de moleculă poate intra într-o reacție fotochimică sau, după ce a transferat energia primită către particulele învecinate, poate reveni la starea neexcitată. Trecerea de la excitație la transformările fotochimice este un proces aleatoriu care are loc cu o anumită probabilitate.

- Anatomia vederii

Anatomia vederii

fenomenul vederii

Când oamenii de știință explică fenomenul vederii , ei compară adesea ochiul cu o cameră. Lumina, la fel cum se întâmplă cu lentilele aparatului, intră în ochi printr-un mic orificiu - pupila, situată în centrul irisului. Pupila poate fi mai lată sau mai îngustă: în acest fel, cantitatea de lumină care intră este reglată. În plus, lumina este direcționată către peretele din spate al ochiului - retină, în urma căreia o anumită imagine (imagine, imagine) apare în creier. În mod similar, atunci când lumina atinge spatele unei camere, imaginea este surprinsă pe film.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care funcționează viziunea noastră.

În primul rând, părțile vizibile ale ochiului, cărora le aparțin, primesc lumină. Iris("intrare") și sclera(albul ochiului). După ce trece prin pupilă, lumina pătrunde în lentila de focalizare ( obiectiv) al ochiului uman. Sub influența luminii, pupila ochiului se strânge fără niciun efort sau control al persoanei. Acest lucru se datorează faptului că unul dintre mușchii irisului - sfincter- sensibil la lumina si reactioneaza la aceasta prin dilatare. Strângerea pupilei are loc datorită controlului automat al creierului nostru. Camerele moderne cu focalizare automată fac cam același lucru: un „ochi” fotoelectric reglează diametrul găurii de intrare din spatele obiectivului, măsurând astfel cantitatea de lumină care intră.

Acum să ne întoarcem la spațiul din spatele cristalinului ochiului, unde se află lentila, o substanță gelatinoasă vitroasă ( corpul vitros) și, în sfârșit - retină, un organ care este cu adevărat admirat pentru structura sa. Retina acoperă suprafața vastă a fundului de ochi. Este un organ unic cu o structură complexă, spre deosebire de orice altă structură a corpului. Retina ochiului este formată din sute de milioane de celule sensibile la lumină numite „baghete” și „conuri”. lumina nefocalizata. bastoane sunt concepute pentru a vedea în întuneric, iar atunci când sunt activate, putem percepe invizibilul. Filmul nu poate face asta. Dacă utilizați un film conceput pentru fotografierea în lumină slabă, acesta nu va putea captura o imagine care este vizibilă în lumină puternică. Dar ochiul uman are o singură retină și este capabil să funcționeze în diferite condiții. Poate că poate fi numit un film multifuncțional. conuri, spre deosebire de bețișoare, funcționează cel mai bine în lumină. Au nevoie de lumină pentru a oferi o focalizare clară și o vedere clară. Cea mai mare concentrație de conuri se află în zona retinei numită macula ("pată"). În partea centrală a acestui loc se află fovea centralis (fosa ochiului, sau fovea): această zonă face cea mai acută viziune posibilă.

Corneea, pupila, cristalinul, corpul vitros, precum și dimensiunea globului ocular - toate acestea afectează focalizarea luminii pe măsură ce trece prin anumite structuri. Procesul de schimbare a focalizării luminii se numește refracție (refracție). Lumina care este focalizată mai precis lovește fovea, în timp ce lumina mai puțin focalizată se împrăștie pe retină.

Ochii noștri sunt capabili să distingă aproximativ zece milioane de gradări ale intensității luminii și aproximativ șapte milioane de nuanțe de culori.

Cu toate acestea, anatomia vederii nu se limitează la asta. Omul, pentru a vedea, își folosește atât ochii, cât și creierul în același timp, iar pentru aceasta nu este suficientă o simplă analogie cu o cameră. În fiecare secundă, ochiul trimite aproximativ un miliard de informații către creier (mai mult de 75% din toate informațiile pe care le percepem). Aceste porțiuni de lumină se transformă în conștiință în imagini uimitor de complexe pe care le recunoașteți. Lumina, luând forma acestor imagini recunoscute, apare ca un fel de stimulent pentru amintirile tale despre evenimentele din trecut. În acest sens, viziunea acționează doar ca o percepție pasivă.

Aproape tot ceea ce vedem este ceea ce am învățat să vedem. La urma urmei, venim la viață fără să avem idee cum să extragem informații din lumina care cade pe retină. În copilărie, ceea ce vedem nu înseamnă nimic sau aproape nimic pentru noi. Impulsurile stimulate de lumina din retină intră în creier, dar pentru bebeluș sunt doar senzații, lipsite de sens. Pe măsură ce o persoană crește și învață, începe să interpreteze aceste senzații, încearcă să le înțeleagă, să înțeleagă ce înseamnă ele.

Senzațiile vizuale ale oamenilor și animalelor sunt, de asemenea, asociate cu procese fotochimice. Lumina, ajungând în retină, este absorbită de substanțele fotosensibile (rodopsina, sau violetul vizual, în bastonașe și iodopsina în conuri). Mecanismul de descompunere a acestor substanțe și recuperarea lor ulterioară nu a fost încă elucidat, dar s-a stabilit că produșii de descompunere provoacă iritarea nervului optic, în urma căreia impulsurile electrice trec prin nervul către creier și o senzație. de lumină apare. Deoarece nervul optic are ramuri pe întreaga suprafață a retinei, natura iritației depinde de locul în care a avut loc descompunerea fotochimică în retină. Prin urmare, stimularea nervului optic face posibilă aprecierea naturii imaginii pe retină și, în consecință, a imaginii din spațiul exterior, care este sursa acestei imagini.

În funcție de iluminarea anumitor zone ale retinei, adică în funcție de luminozitatea obiectului, se modifică cantitatea de substanță fotosensibilă care se descompune pe unitatea de timp și, prin urmare, puterea senzației de lumină. Cu toate acestea, trebuie acordată atenție faptului că ochiul este capabil să perceapă bine imaginile obiectelor, în ciuda diferenței uriașe de luminozitate. Vedem destul de clar obiectele iluminate de soarele strălucitor, precum și aceleași obiecte în iluminare moderată de seară, când iluminarea lor și, în consecință, strălucirea lor (vezi § 73) se schimbă de zeci de mii de ori. Această capacitate a ochiului de a se adapta la o gamă foarte largă de luminozitate se numește adaptare. Adaptarea la luminozitate se realizează în mai multe moduri. Astfel, ochiul răspunde rapid la o schimbare a luminozității prin modificarea diametrului pupilei, ceea ce poate modifica zona pupilei și, în consecință, iluminarea retinei de aproximativ 50 de ori. Mecanismul care asigură adaptarea la lumină într-un interval mult mai larg (de aproximativ 1000 de ori) operează mult mai lent. În plus, ochiul, după cum se știe, are două tipuri de elemente sensibile: mai sensibile - tije și mai puțin sensibile - conuri, care sunt capabile nu numai să reacționeze la lumină, ci și să perceapă o diferență de culoare. În întuneric (în lumină slabă), tijele joacă rolul principal (viziunea crepusculară). Când treceți la lumină puternică, violetul vizual din tije se estompează rapid și își pierd capacitatea de a percepe lumina; funcționează doar conurile, care sunt mult mai puțin sensibile și pentru care noile condiții de iluminare pot fi destul de acceptabile. În acest caz, adaptarea durează timp corespunzător timpului de „orbire” a tijelor și are loc de obicei în 2-3 minute. Dacă trecerea la lumină puternică este prea bruscă, este posibil ca acest proces de protecție să nu aibă timp să aibă loc, iar ochiul va deveni orb pentru o perioadă sau pentru totdeauna, în funcție de severitatea orbirii. Pierderea temporară a vederii, binecunoscută șoferilor, are loc atunci când farurile vehiculelor care se apropie sunt orbite.

Faptul că la lumină slabă (la amurg) funcționează tijele, și nu conurile, face imposibilă distingerea culorilor la amurg („toate pisicile sunt gri noaptea”).

În ceea ce privește capacitatea ochiului de a distinge culorile într-o lumină suficient de puternică, atunci când conurile intră în acțiune, această întrebare nu poate fi considerată încă complet rezolvată. Aparent, se rezumă la prezența în ochiul nostru a trei tipuri de conuri (sau trei tipuri de mecanisme în fiecare con), sensibile la trei culori diferite: roșu, verde și albastru, din diverse combinații dintre care senzațiile oricărei culori sunt inventat. Trebuie remarcat faptul că, în ciuda succeselor din ultimii ani, experimentele directe privind studiul structurii retinei nu ne permit încă să afirmăm cu deplină fiabilitate existența aparatului triplu indicat, care este presupus de trei culori. teoria vederii culorilor.

Prezența în ochi a două tipuri de elemente fotosensibile - tije și conuri - duce la un alt fenomen important. Sensibilitatea atât a conurilor, cât și a tijelor la diferite culori este diferită. Dar pentru conuri, sensibilitatea maximă se află în partea verde a spectrului, așa cum se arată în § 68, curba sensibilității spectrale relative a ochiului, construită pentru viziunea pe timp de zi, a conurilor. Pentru tije, sensibilitatea maximă este deplasată la lungimi de undă mai scurte și se află aproximativ în jurul valorii de . În conformitate cu aceasta, la iluminare puternică, când „aparatul de lumină naturală” funcționează, tonurile roșii ni se vor părea mai strălucitoare decât cele albastre; sub iluminare scăzută cu lumină de aceeași compoziție spectrală, tonurile de albastru pot apărea mai luminoase datorită faptului că „aparatul crepuscular”, adică bastoanele, funcționează în aceste condiții. Deci, de exemplu, un mac roșu pare mai strălucitor decât o floarea de colț albastru în lumina zilei și, dimpotrivă, poate apărea mai întunecat la lumină slabă la amurg.

„Dezvoltarea metodologică a secțiunii de program” - Conformitatea tehnologiilor și metodelor educaționale cu scopurile și conținutul programului. Semnificația socio-pedagogică a rezultatelor prezentate în aplicarea dezvoltării metodologice. Diagnosticarea rezultatelor educaționale planificate. - Cognitiv - transformator - educativ general - autoorganizator.

„Program educațional modular” – Cerințe pentru desfășurarea modulului. În universitățile germane, modulul de formare constă din discipline de trei niveluri. Structura modulului. Cursurile de formare de nivelul doi sunt incluse în modul din alte motive. Conținutul unei componente individuale este în concordanță cu conținutul altor componente componente ale modulului.

„Organizarea procesului educațional la școală” – Nu vei înțelege. Z-z-z! (ghid sonor și vizual prin text). Apendice. Un set de exerciții preventive pentru tractul respirator superior. RUN ON SOCKS Scop: dezvoltarea atenției auditive, a coordonării și a simțului ritmului. Da-ah-ah! Sarcini de educație fizică. Criterii de apreciere a componentei de salvare a sănătăţii în munca profesorului.

„Odihna de vară” – Relaxare muzicală, ceai de sănătate. Efectuarea monitorizării cadrului de reglementare al subiecților campaniei de sănătate de vară. Secțiunea 2. Lucrul cu personalul. Continuarea studiului dansului și a exercițiilor practice. Elaborarea de recomandări pe baza rezultatelor etapelor trecute. Rezultate asteptate. Etapele executării programului.

„Școala succesului social” – O nouă formulă de standarde – cerințe: Învățământ primar. Tr - la rezultatele însușirii principalelor programe educaționale. Sectiunea de organizare. Popova E.I. Introducere în GEF NOO. Rezultatele subiectului. Secțiunea țintă. 2. Programul de educație de bază. 5. Materialele întâlnirii metodice.

„KSE” - Concepte de bază ale unei abordări sistematice. Concepte ale științelor naturale moderne (CSE). Știința ca cunoaștere critică. - Întreg - parte - sistem - structură - element - set - conexiune - relație - nivel. Conceptul de „concept”. Științe Umaniste Psihologie Sociologie Lingvistică Etică Estetică. Fizica Chimie Biologie Geologie Geografie.

Total la subiect 32 prezentari