Leksikon Anatomi

Bagaimana penglihatan berfungsi?

Sinonim dalam erti kata yang lebih luas

Perubatan: persepsi visual, visualisasi

Lihat, lihat

Bahasa Inggeris: lihat, tonton, lihat

pengenalan

Melihat adalah proses yang sangat kompleks yang belum dapat dijelaskan secara terperinci. Cahaya dihantar sebagai maklumat dalam bentuk elektrik ke otak dan diproses dengan sewajarnya.

Untuk memahami penglihatan, beberapa istilah harus diketahui, yang dijelaskan secara ringkas di bawah:

Apa itu cahaya
Apa itu neuron?
Apakah jalan visual?
Apakah pusat penglihatan optik?

Gambar bola mata

Saraf optik (saraf optik)
Kornea
kanta
ruang anterior
Otot ciliary
Vitreous
Retina

Apa itu penglihatan

Melihat dengan mata adalah persepsi visual cahaya dan penghantaran ke pusat-pusat visual di otak (CNS).
Ini diikuti oleh penilaian kesan visual dan kemungkinan reaksi seterusnya terhadapnya.

Cahaya memicu reaksi kimia pada mata pada retina, yang menimbulkan dorongan elektrik tertentu yang disalurkan melalui saluran saraf ke pusat otak optik yang lebih tinggi. Dalam perjalanan ke sana, iaitu sudah di retina, rangsangan elektrik diproses dan disiapkan untuk pusat-pusat yang lebih tinggi sedemikian rupa sehingga mereka dapat menangani maklumat yang diberikan dengan sewajarnya.

Di samping itu, anda harus memasukkan akibat psikologi yang timbul daripada apa yang anda lihat. Setelah maklumat dalam korteks visual otak menjadi sedar, analisis dan tafsiran berlaku. Model rekaan diciptakan untuk mewakili kesan visual, dengan bantuan yang mana tumpuannya diarahkan kepada perincian khusus dari apa yang dilihat. Tafsiran sangat bergantung pada perkembangan individu penonton. Pengalaman dan ingatan secara tidak sengaja mempengaruhi proses ini, sehingga setiap orang membuat "gambarnya sendiri" dari persepsi visual.

Apa itu cahaya

Cahaya yang kita lihat adalah sinaran elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam lingkungan 380 - 780 nanometer (nm). Panjang gelombang cahaya yang berbeza dalam spektrum ini menentukan warnanya. Contohnya, warna merah berada dalam julat panjang gelombang 650 - 750 nm, hijau dalam julat 490 - 575 nm dan biru pada 420 - 490 nm.

Melihat lebih dekat, cahaya juga dapat dipecah menjadi zarah kecil, yang disebut foton. Ini adalah unit cahaya terkecil yang dapat menimbulkan rangsangan mata. Agar rangsangan dapat dilihat, sebilangan besar foton ini harus mencetuskan rangsangan pada mata.

Apa itu neuron?

A Neuron secara amnya menunjukkan a Sel saraf.
Sel saraf boleh menjalankan fungsi yang sangat berbeza. Namun, utamanya, mereka menerima maklumat dalam bentuk impuls elektrik, yang dapat berubah bergantung pada jenis sel saraf dan melalui proses sel (Paksi, Sinapskemudian menyebarkannya kepada satu atau, lebih kerap, beberapa sel saraf yang lain.

Ilustrasi ujung saraf (sinaps)

Akhir saraf (dentrite)
Bahan utusan, misalnya dopamin
ujung saraf yang lain (axon)

Apakah jalan visual

Sebagai Laluan visual sambungan dari mata dan otak dilambangkan oleh banyak proses saraf. Bermula pada mata, ia bermula dengan retina dan duduk di Saraf optik ke dalam otak. di dalam Corpus geniculatum laterale, berhampiran thalamus (kedua-dua struktur otak penting) kemudian berlaku pertukaran kepada sinaran visual. Ini kemudian memancar ke lobus belakang (lobus oksipital) otak, di mana pusat visual berada.

Apakah pusat penglihatan optik?

Pusat penglihatan optik adalah kawasan di otak yang terutama memproses maklumat yang datang dari mata dan memulakan reaksi yang sesuai.

Ini merangkumi terutamanya Korteks visualterletak di bahagian belakang otak. Ia boleh dibahagikan kepada korteks visual primer dan sekunder. Di sini apa yang dilihat pertama kali dirasakan secara sedar, kemudian ditafsirkan dan dikelaskan.

Terdapat juga pusat visual yang lebih kecil di batang otak yang bertanggungjawab untuk pergerakan mata dan refleks mata. Mereka tidak hanya penting untuk penglihatan yang sihat, mereka juga memainkan peranan penting dalam pemeriksaan, misalnya untuk menentukan bahagian otak atau jalur visual mana yang rusak.

Persepsi visual di retina

Agar kita dapat melihat, cahaya harus sampai ke retina di bahagian belakang mata. Mula-mula jatuh melalui kornea, pupil dan lensa, kemudian melintasi humor vitreous di belakang lensa dan mesti terlebih dahulu menembusi seluruh retina itu sendiri sebelum sampai ke tempat-tempat di mana ia boleh mencetuskan kesan untuk pertama kalinya.

Kornea dan lensa adalah bahagian dari alat optik (optik), yang memastikan bahawa cahaya dibiaskan dengan betul dan keseluruhan gambar dihasilkan semula dengan tepat di retina. Jika tidak, objek tidak akan dapat dilihat dengan jelas. Ini adalah kes, misalnya, dengan rabun jauh atau rabun jauh.
Murid adalah alat pelindung penting yang mengatur kejadian cahaya dengan mengembang atau menguncup. Terdapat juga ubat-ubatan yang mengatasi fungsi pelindung ini. Ini diperlukan selepas operasi, misalnya, ketika murid perlu bergerak untuk beberapa waktu agar proses penyembuhan dapat dipromosikan dengan lebih baik.

Setelah cahaya menembusi retina, ia memukul sel yang disebut batang dan kerucut. Sel-sel ini sensitif terhadap cahaya.
Mereka memiliki reseptor ("sensor cahaya") yang terikat pada protein, lebih tepatnya ke protein G, yang disebut transducin. Protein G khas ini terikat dengan molekul lain yang disebut rhodopsin.
Ia terdiri daripada bahagian vitamin A dan bahagian protein, yang disebut opsin. Zarah ringan yang memukul rhodopsin seperti itu mengubah struktur kimianya dengan meluruskan rantai atom karbon yang sebelumnya berkerut.
Perubahan sederhana dalam struktur kimia rhodopsin ini memungkinkan untuk berinteraksi dengan transducin. Ini juga mengubah struktur reseptor sedemikian rupa sehingga lata enzim diaktifkan dan penguatan isyarat berlaku.
Di mata, ini membawa kepada peningkatan cas elektrik negatif pada membran sel (hiperpolarisasi), yang ditransmisikan sebagai isyarat elektrik (penghantaran penglihatan).

The Sel Uvula terletak pada titik penglihatan paling tajam, juga disebut titik kuning (macula lutea) atau dalam lingkaran pakar yang disebut fovea centralis.
Terdapat 3 jenis kerucut, yang berbeza kerana ia bertindak balas terhadap cahaya dari jarak panjang gelombang yang sangat spesifik. Terdapat reseptor biru, hijau dan merah.
Ini merangkumi julat warna yang dapat dilihat oleh kami. Warna lain terutama disebabkan oleh pengaktifan ketiga jenis sel ini secara serentak, tetapi kuat. Penyimpangan genetik dalam rangka tindakan reseptor ini boleh menyebabkan pelbagai rabun warna.

The Sel rod dijumpai terutamanya di kawasan perbatasan (pinggiran) di sekitar fovea centralis. Batang tidak mempunyai reseptor untuk julat warna yang berbeza. Tetapi mereka lebih sensitif terhadap cahaya daripada kerucut. Tugas mereka adalah untuk meningkatkan kontras dan melihat dalam gelap (penglihatan malam) atau dalam cahaya rendah (penglihatan senja).

Penglihatan malam

Anda boleh mengujinya sendiri dengan mencuba memperbaiki bintang kecil dan hanya dikenali pada waktu malam ketika langit cerah. Anda akan dapati bahawa bintang itu lebih mudah dilihat jika anda melihatnya dengan perlahan

Penghantaran rangsangan di retina

Di dalam Retina 4 jenis sel yang berbeza bertanggungjawab untuk penghantaran rangsangan cahaya.
Isyarat tidak hanya dihantar secara menegak (dari lapisan retina luar ke lapisan retina dalaman), tetapi juga secara mendatar. Sel mendatar dan amakrin bertanggungjawab untuk penghantaran mendatar, dan sel bipolar untuk penghantaran menegak. Sel saling mempengaruhi dan dengan itu mengubah isyarat asal yang dimulakan oleh kerucut dan batang.

Sel ganglion terletak di lapisan paling dalam sel saraf di retina. Proses sel ganglia kemudian menarik ke titik buta, di mana ia menjadi Saraf optik (saraf optik) fokus dan tinggalkan mata untuk memasuki otak.
Dekat titik buta (satu pada setiap mata), iaitu pada awal saraf optik, tidak ada kerucut dan batang yang difahami dan juga tidak ada persepsi visual. Ngomong-ngomong, anda dapat dengan mudah menemui titik buta anda sendiri:

Titik buta

Tutup satu mata dengan tangan anda (kerana mata kedua sebaliknya akan mengimbangi titik buta mata yang lain), tetapkan dengan mata yang tidak ditutup objek (contohnya jam di dinding) dan sekarang perlahan-lahan gerakkan lengan yang terbentang bebas secara mendatar ke kanan dan kiri pada paras mata yang sama dengan ibu jari terangkat. Sekiranya anda telah melakukan semuanya dengan betul dan betul-betul memperbetulkan objek dengan mata anda, anda harus menemui titik (sedikit ke sisi mata) di mana ibu jari yang terangkat kelihatan hilang. Ini adalah titik buta.

Maklumat lebih lanjut mengenai perkara ini:

Titik buta
Uji titik buta anda

Dengan cara: Bukan hanya cahaya yang dapat menghasilkan isyarat di uvula dan batang. Pukulan ke mata atau gosokan yang kuat memicu impuls elektrik yang serupa, sama dengan cahaya. Sesiapa yang pernah menggosok mata mereka pasti akan memperhatikan corak terang yang kemudian difikirkan oleh mereka.

Laluan visual dan penghantaran ke otak

Setelah proses saraf sel-sel ganglion digabungkan untuk membentuk saraf optik (Nervus opticus), mereka menarik bersama melalui lubang di dinding belakang soket mata (Canalis opticus).
Di belakangnya, kedua saraf optik bertemu dalam kekacauan optik. Satu bahagian saraf melintasi (gentian separuh medial retina) ke sisi lain, bahagian lain tidak berubah sisi (serat separuh lateral retina). Ini memastikan bahawa kesan visual separuh wajah sepenuhnya dialihkan ke bahagian otak yang lain.
Sebelum serat di corpus geniculatum laterale, sebahagian dari thalamus, ditukar ke sel saraf yang lain, beberapa serat saraf optik bercabang ke pusat refleks yang lebih dalam di batang otak.
Oleh itu, pemeriksaan fungsi refleks mata dapat sangat membantu jika anda ingin mencari kawasan yang rosak dalam perjalanan dari mata ke otak.
Di belakang corpus geniculatum lateral kemudian diteruskan melalui tali saraf ke korteks visual utama, yang secara kolektif disebut sebagai radiasi visual.
Di sinilah impuls visual disedari secara sedar untuk pertama kalinya. Namun, masih belum ada tafsiran atau tugasan. Korteks visual utama disusun secara retinotopik. Artinya, kawasan yang sangat spesifik dalam korteks visual sesuai dengan lokasi yang sangat spesifik di retina.
Tempat penglihatan paling tajam (fovea centralis) ditunjukkan pada kira-kira 4/5 korteks visual primer. Serat dari korteks visual primer terutama menarik ke korteks visual sekunder, yang dibentangkan seperti tapal kuda di sekitar korteks visual primer. Di sinilah penafsiran tentang apa yang dirasakan akhirnya berlaku. Maklumat yang diperoleh dibandingkan dengan maklumat dari kawasan otak yang lain. Serat saraf berjalan dari korteks visual sekunder ke hampir semua kawasan otak. Dan secara beransur-ansur kesan keseluruhan dari apa yang dilihat dibuat, di mana banyak maklumat tambahan seperti jarak, pergerakan dan, di atas semua, penugasan jenis objek apa itu, dimasukkan.

Di sekitar korteks visual sekunder terdapat medan korteks visual yang tidak lagi disusun secara retinotopik dan menjalankan fungsi yang sangat spesifik. Sebagai contoh, ada kawasan yang menggabungkan apa yang dirasakan secara visual dengan bahasa, mempersiapkan dan mengira reaksi badan yang sesuai (mis. "Menangkap bola!") Atau simpan apa yang dilihat sebagai ingatan.
Anda boleh mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai topik ini di bawah: Jalur visual

Cara melihat persepsi visual

Pada dasarnya, proses "melihat" dapat dilihat dan dijelaskan dari perspektif yang berbeza. Sudut pandangan yang dijelaskan di atas berlaku dari sudut pandang neurobiologi.

Pandangan lain yang menarik adalah sudut pandang psikologi. Ini membahagikan proses visual menjadi 4 tahap.

The peringkat pertama (Tahap fiziko-kimia) dan langkah kedua (Tahap fizikal) menggambarkan lebih kurang persepsi visual yang serupa dalam konteks neurobiologi.
Tahap fizikal-kimia lebih berkaitan dengan proses dan tindak balas individu yang berlaku dalam sel dan tahap fizikal merangkumi peristiwa ini secara keseluruhan dan mempertimbangkan perjalanan, interaksi dan hasil dari semua proses individu.

Ketiga (tahap psikik) cuba menggambarkan peristiwa persepsi. Ini tidak semudah itu sehingga seseorang tidak dapat memahami apa yang dialami secara visual, tidak bertenaga maupun spasial.
Dengan kata lain, otak "mencipta" idea baru. Idea berdasarkan apa yang dirasakan secara visual yang hanya wujud dalam kesedaran orang yang telah mengalami secara visual. Sehingga kini, tidak mungkin untuk menjelaskan pengalaman persepsi seperti proses fizikal semata-mata, seperti gelombang otak elektrik.
Namun, dari sudut pandang neurobiologi, seseorang dapat menganggap bahawa sebahagian besar pengalaman persepsi berlaku di korteks visual primer. Pada tahap keempat maka proses persepsi kognitif berlaku. Bentuk termudah adalah pengetahuan. Ini adalah perbezaan penting bagi persepsi, kerana di sinilah tugas awal berlaku.

Dengan menggunakan contoh, pemprosesan apa yang dirasakan akan diperjelaskan pada tahap ini:
Anggaplah bahawa seseorang sedang melihat gambar. Setelah gambar menjadi sedar, proses kognitif bermula. Pemprosesan kognitif dapat dibahagikan kepada tiga langkah kerja. Pertama terdapat penilaian global.
Gambar dianalisis dan objek dikategorikan (mis. 2 orang di latar depan, bidang di latar belakang).
Ini pada mulanya menimbulkan kesan keseluruhan. Pada masa yang sama, ini juga merupakan proses pembelajaran. Kerana melalui pengalaman visual, pengalaman diperoleh dan perkara-perkara yang dilihat ditugaskan sebagai keutamaan, yang berdasarkan kriteria yang sesuai (mis. Kepentingan, relevan untuk menyelesaikan masalah, dll.).
Sekiranya terdapat persepsi visual baru yang serupa, maklumat ini kemudian dapat digunakan dan pemprosesan dapat dilakukan dengan lebih cepat. Kemudian pergi ke penilaian terperinci. Setelah pemeriksaan dan pengimbasan objek dalam gambar yang diperbaharui dan lebih dekat, orang tersebut terus menganalisis objek yang menonjol (contohnya mengenali orang itu (pasangan), tindakan (saling berpegangan)).
Langkah terakhir adalah penilaian terperinci. Model mental yang disebut dikembangkan seperti idea, tetapi maklumat dari mana bahagian otak lain juga mengalir, misalnya kenangan orang yang dikenali dalam gambar.
Oleh kerana, selain sistem persepsi visual, banyak sistem lain menggunakan pengaruhnya pada model mental seperti itu, penilaian harus dilihat sebagai sangat individu.
Setiap orang akan menilai gambar dengan cara yang berbeza berdasarkan pengalaman dan proses pembelajaran dan dengan itu menumpukan perhatian pada perincian tertentu dan menekan yang lain.
Aspek yang menarik dalam konteks ini adalah seni moden:
Bayangkan gambar putih sederhana dengan hanya gumpalan cat merah. Dapat diandaikan bahawa percikan warna akan menjadi satu-satunya perincian yang akan menarik perhatian semua penonton, tanpa mengira pengalaman atau proses pembelajaran.
Tafsiran, sebaliknya, dibiarkan bebas. Dan ketika menyangkut persoalan apakah ini adalah masalah seni yang lebih tinggi, sudah tentu tidak ada jawapan umum yang akan berlaku untuk semua penonton.

Perbezaan dengan dunia haiwan

Cara melihat yang dijelaskan di atas berkaitan dengan persepsi visual orang.
Secara neurobiologi, bentuk ini hampir tidak berbeza dengan persepsi pada vertebrata dan moluska.
Serangga dan ketam, sebaliknya, mempunyai mata sebatian. Ini terdiri daripada kira-kira 5000 mata individu (ommatids), masing-masing mempunyai sel deria mereka sendiri.
Ini bermaksud bahawa sudut pandangan jauh lebih besar, tetapi sebaliknya resolusi gambar jauh lebih rendah daripada sudut pandangan manusia.
Oleh itu, serangga terbang juga harus terbang lebih dekat ke objek yang mereka lihat (mis. Kuih di atas meja) untuk mengenali dan mengklasifikasikannya.
Persepsi warna juga berbeza. Lebah dapat melihat cahaya ultraviolet, tetapi bukan cahaya merah. Rattlesnakes dan pit viper mempunyai mata sinar panas (pit organ) yang dengannya mereka melihat cahaya inframerah (sinaran panas) seperti panas badan. Ini mungkin berlaku untuk rama-rama malam juga.