Anatómia-Lexikon

Hogyan működik a látás?

Szinonimák tágabb értelemben

Orvosi: vizuális érzékelés, vizualizáció

Nézd csak

Angol: lásd, néz, néz

bevezetés

A látás nagyon összetett folyamat, amelyet még nem részleteztek teljesen. A fényt mint információt elektromos formában továbbítják az agynak, és ennek megfelelően dolgozzák fel.

A látás megértése érdekében ismerni kell néhány kifejezést, amelyeket az alábbiakban röviden ismertetünk:

Mi a fény
Mi az a neuron?
Mi a vizuális út?
Melyek az optikai látásközpontok?

Ábra szemgolyó

Látóideg (látóideg)
Szaruhártya
lencse
elülső kamra
Ciliáris izom
Üvegszerű
Retina

Mi a látvány

A szemmel való látás a fény vizuális észlelése és az agy vizuális központjaiba történő átvitel (CNS).
Ezt követi a vizuális benyomások értékelése és az esetleges későbbi reakció.

A fény kémiai reakciót vált ki a retinán, amely egy specifikus elektromos impulzust hoz létre, amelyet az idegcsatornákon keresztül továbbítanak az úgynevezett optikai agyközpontokba. Az oda vezető úton, mégpedig már a retinában, az elektromos ingert úgy dolgozzák fel és készítik el a magasabb központok számára, hogy azok ennek megfelelően tudják kezelni a nyújtott információkat.

Ezenkívül bele kell foglalnia a látottakból fakadó pszichológiai következményeket is. Miután az agy vizuális kérgében lévő információ tudatossá vált, elemzésre és értelmezésre kerül sor. A vizuális benyomás képviseletére fiktív modell jön létre, amelynek segítségével a koncentráció a látottak konkrét részleteire irányul. Az értelmezés nagyban függ a néző egyéni fejlődésétől. A tapasztalatok és az emlékek önkéntelenül befolyásolják ezt a folyamatot, így minden ember vizuális érzékelésből megalkotja "saját képét".

Mi a fény

A fény, amelyet érzékelünk, elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza a 380 - 780 nanométer (nm) tartományban van. Ebben a spektrumban a fény különböző hullámhosszai határozzák meg a színt. Például a vörös szín a 650–750 nm hullámhossz-tartományban, a zöld a 490–575 nm, a kék pedig 420–490 nm hullámhossz-tartományban van.

Közelebbről szemügyre véve a fény apró részecskékre, úgynevezett fotonokra is bontható. Ezek a legkisebb fényegységek, amelyek ingert teremthetnek a szem számára. Annak érdekében, hogy az inger észrevehető legyen, ezeknek a fotonoknak hihetetlen soknak kell ingert váltania a szemben.

Mi az a neuron?

A Idegsejt általában a-t jelöl Idegsejt.
Az idegsejtek nagyon különböző funkciókat tölthetnek be. Főként azonban érzékenyek az elektromos impulzusok formájában megjelenő információkra, amelyek az idegsejt típusától és a sejtfolyamatoktól függően változhatnak (Axonok, Szinapszisok), majd továbbadja egy vagy, sokkal gyakrabban, több más idegsejtnek.

Az idegvégződések illusztrációja (szinapszis)

Idegvégződések (dentrit)
Messenger anyagok, például dopamin
egyéb idegvégződés (axon)

Mi a vizuális út

Mint Vizuális út kapcsolata szem és agy számos idegfolyamat jelöli. A szemtől kezdve a retinával kezdődik, és beleül a Látóideg az agyba. ban,-ben Corpus geniculatum laterale, a thalamus (mindkét fontos agyi szerkezet) közelében átkapcsol a vizuális sugárzásra. Ez aztán az agy hátsó lebenyébe (occipitális lebenyébe) sugárzik, ahol a látóközpontok találhatók.

Melyek az optikai látásközpontok?

Az optikai látóközpontok az agy olyan területei, amelyek elsősorban a szemből származó információkat dolgoznak fel, és megfelelő reakciókat indítanak el.

Ez főleg a Vizuális kéregaz agy hátsó részén található. Felosztható primer és szekunder vizuális kéregre. Itt a tudottakat először tudatosan érzékelik, majd értelmezik és osztályozzák.

Az agytörzsben vannak kisebb vizuális központok is, amelyek felelősek a szemmozgásokért és a reflexekért. Nemcsak az egészséges látás szempontjából fontosak, hanem a vizsgálatokban is fontos szerepet játszanak, például annak megállapításában, hogy az agy melyik része vagy a látási út sérült.

Vizuális érzékelés a retinában

Annak érdekében, hogy lássunk, a fénynek el kell érnie a szem hátsó részén található retinát. Először átesik a szaruhártyán, a pupillán és a lencsén, majd áthalad az üveges humoron a lencse mögött, és először be kell hatolnia magában a teljes retinába, mielőtt azok eljutnának azokra a helyekre, ahol először okozhat hatást.

A szaruhártya és a lencse az (optikai) fénytörő készülék része, amely biztosítja a fény megfelelő törését és a teljes kép pontos reprodukcióját a retinán. Ellenkező esetben a tárgyakat nem érzékelnék egyértelműen. Ez a helyzet például a rövidlátás vagy a távollátás esetén.
A pupilla fontos védőeszköz, amely kiterjesztésével vagy összehúzódásával szabályozza a fény beesését. Vannak olyan gyógyszerek is, amelyek felülírják ezt a védelmi funkciót. Erre szükség van például a műveletek után, amikor a pupillát egy ideig mozgásképtelenné kell tenni, hogy a gyógyulási folyamat jobban elősegíthető legyen.

Miután a fény behatolt a retinába, rúdnak és kúpnak nevezett sejteket ér el. Ezek a sejtek érzékenyek a fényre.
Van olyan receptoruk („fényérzékelőjük”), amelyek egy fehérjéhez, pontosabban egy G-fehérjéhez, az úgynevezett transzducinhoz kötődnek. Ez a különleges G-fehérje egy másik molekulához, az úgynevezett rodopszinhez kötődik.
Ez egy A-vitamin és egy fehérje részből, az úgynevezett opszinból áll. Az ilyen rodopszint eltaláló könnyű részecske megváltoztatja kémiai szerkezetét azáltal, hogy kiegyenesíti a szénatomok korábban megszakadt láncát.
A rodopsin kémiai szerkezetének ez az egyszerű megváltoztatása lehetővé teszi a transzducinnal való kölcsönhatást. Ez megváltoztatja a receptor szerkezetét is oly módon, hogy aktiválódik egy enzim kaszkád és a jelerősítés megtörténik.
A szemben ez megnöveli a sejtmembrán negatív elektromos töltését (hiperpolarizáció), amelyet elektromos jelként továbbítanak (látás átadása).

A Uvula sejtek a legélesebb látási ponton helyezkednek el, amelyet sárga pontnak (macula lutea) is neveznek, vagy a fovea centralis nevű szakkörökben.
3 típusú kúp létezik, amelyek abban különböznek egymástól, hogy nagyon specifikus hullámhossztartományú fényre reagálnak. Vannak kék, zöld és piros receptorok.
Ez lefedi a számunkra látható színtartományt. A többi szín főként e három sejttípus egyidejű, de eltérő erősségű aktiválódásából származik. Ezen receptorok tervének genetikai eltérései a különféle színvakságokhoz vezethetnek.

A Rúdsejtek túlnyomórészt a fovea centralis körüli határvidéken (periférián) található. A rudak nem rendelkeznek különböző színtartományú receptorokkal. De sokkal érzékenyebbek a fényre, mint a kúpok. Feladataik a kontraszt fokozása és a sötétben (éjszakai látás) vagy gyenge fényben (szürkületi látás) történő látás.

Éjszakai látás

Ezt maga is kipróbálhatja, ha megpróbál kijavítani egy kicsi és éppen felismerhető csillagot éjszaka, amikor tiszta az ég. Meg fogja találni, hogy a csillag könnyebben áttekinthető, ha könnyedén elnéz

Az ingerek továbbadása a retinában

Ban,-ben Retina 4 különböző sejttípus felelős elsősorban a fényinger továbbadásáért.
A jel nem csak függőlegesen (a külső retinarétegektől a belső retinarétegek felé), hanem vízszintesen is továbbításra kerül. A vízszintes és az amakrin sejtek felelősek a vízszintes átvitelért, a bipoláris sejtek pedig a vertikális átvitelért. A sejtek befolyásolják egymást, és ezáltal megváltoztatják az eredeti jelet, amelyet a kúpok és rudak indítottak el.

A ganglion sejtek a retina idegsejtjeinek legbelső rétegében helyezkednek el. A ganglionok sejtfolyamatai ezután a vakfoltra húzódnak, ahová válnak Látóideg (látóideg) összpontosítson, és hagyja a szemet az agyba jutáshoz.
A vakfolt (mindegyik szemen egy), vagyis a látóideg elején érthető módon nincsenek kúpok és rudak, és nincs vizuális érzékelés sem. Egyébként könnyen megtalálhatja saját vakfoltjait:

Vakpont

Fedje le az egyik szemét a kezével (mivel a második szem egyébként kompenzálná a másik szem vakfoltját), rögzítse a nem fedett szemmel egy tárgyat (például egy órát a falon), és most lassan mozgassa a szabad kinyújtott karot vízszintesen jobbra és balra ugyanazon a szemmagasságban, emelt hüvelykujjával. Ha mindent helyesen tett, és valóban rögzített egy tárgyat a szemével, akkor meg kell találnia egy pontot (kissé a szem oldalához), ahol a felemelt hüvelykujj eltűnik. Ez a vakfolt.

További információ erről:

Vakfolt
Teszteld a vakfoltodat

Mellesleg: Nem csak a fény képes jeleket generálni az uvulában és a rudakban. A szemre való ütés vagy az erős dörzsölés a villához hasonló elektromos impulzust vált ki. Aki valaha megdörzsölte a szemét, minden bizonnyal észreveszi azokat a fényes mintákat, amelyeket azután azt hiszik, hogy látnak.

Vizuális út és továbbítás az agyba

Miután a ganglionsejtek idegfolyamatai összekapcsolódtak a látóideg (Nervus opticus) kialakulásához, a szemüreg (Canalis opticus) hátsó falán lévő lyukon keresztül húzódnak össze.
Mögötte a két látóideg találkozik az optikai kiazmusban. Az ideg egyik része kereszteződik (a retina mediális felének rostjai) a másik oldalra, egy másik rész nem változtatja meg az oldalát (a retina laterális felének rostjai). Ez biztosítja, hogy az arc teljes felének vizuális benyomásai átkerüljenek az agy másik oldalára.
Mielőtt a thalamus részét képező corpus geniculatum laterale rostjai átkerülnének egy másik idegsejtbe, néhány látóideg-szál elágazik az agytörzs mélyebb reflexközpontjaiba.
A szem reflex funkciójának vizsgálata ezért nagyon hasznos lehet, ha meg akarja találni a sérült területet a szemtől az agyig vezető úton.
A corpus geniculatum laterale mögött az idegzsinórokon keresztül továbbjut az elsődleges vizuális kéregbe, amelyeket együttesen vizuális sugárzásnak nevezünk.
Itt érzékelik először a vizuális impulzusokat tudatosan. Azonban még mindig nincs értelmezés vagy megbízás. Az elsődleges vizuális kéreg retinotopikusan helyezkedik el. Vagyis a vizuális kéregben egy nagyon specifikus terület felel meg a retina egy nagyon specifikus helyének.
A legélesebb látás (fovea centralis) helye az elsődleges vizuális kéreg kb. 4/5-én látható. Az elsődleges vizuális kéreg rostjai főleg a másodlagos vizuális kéregbe húzódnak, amelyet patkóként helyeznek el az elsődleges vizuális kéreg körül. Itt történik végre az észlelés értelmezése. A kapott információt összehasonlítják az agy más területeiről származó információkkal. Az idegrostok a másodlagos vizuális kéregtől gyakorlatilag az összes agyrégióig futnak. Így fokozatosan kialakul a látottak összbenyomása, amelybe rengeteg további információ beépül, például a távolság, a mozgás és mindenekelőtt az, hogy milyen típusú tárgyról van szó.

A szekunder vizuális kéreg körül további vizuális kéreg mezők vannak, amelyek már nem rendeződnek retinotopikusan, és nagyon specifikus funkciókat töltenek be. Például vannak olyan területek, amelyek ötvözik a vizuálisan észlelteket a nyelvvel, előkészítik és kiszámítják a test megfelelő reakcióit (pl. "Elkapja a labdát!") Vagy emlékként mentik a látottakat.
A témával kapcsolatban további információkat talál: Vizuális útvonal

A vizuális észlelés megtekintésének módja

Alapvetően a „látás” folyamata különböző szempontokból tekinthető meg és írható le. A fent leírt nézőpont neurobiológiai szempontból történt.

Egy másik érdekes szempont a pszichológiai szempont. Ez 4 szintre osztja a vizuális folyamatot.

A első fázis (Fizikai-kémiai szint) és második lépés (Fizikai szint) többé-kevésbé hasonló vizuális érzékelést ír le neurobiológiai kontextusban.
A fizikai-kémiai szint inkább kapcsolódik a sejtben lejátszódó egyedi folyamatokhoz és reakciókhoz, és a fizikai szint ezeket az eseményeket teljes egészében összefoglalja, és figyelembe veszi az összes egyedi folyamat lefolyását, kölcsönhatását és eredményét.

A harmadik (pszichés szint) megpróbálja leírni az észlelési eseményt. Ez nem olyan könnyű, amennyiben nem lehet megragadni azt, amit vizuálisan tapasztalunk, sem energetikailag, sem térben.
Más szavakkal, az agy „kitalál” egy új ötletet. A vizuálisan érzékelteken alapuló ötlet, amely csak a vizuálisan tapasztalt személy tudatában létezik. A mai napig nem sikerült tisztán fizikai folyamatokkal, például elektromos agyhullámokkal magyarázni az ilyen érzékelési tapasztalatokat.
Neurobiológiai szempontból azonban feltételezhető, hogy az észlelési tapasztalatok nagy része az elsődleges vizuális kéregben zajlik. A negyedik szakasz akkor az észlelés kognitív feldolgozása zajlik. Ennek legegyszerűbb formája a tudás. Ez fontos különbség az észlelésben, mert itt történik egy kezdeti hozzárendelés.

Egy példa segítségével ezen a szinten tisztázzák az észlelt feldolgozását:
Tegyük fel, hogy egy személy képet néz. Most, hogy a kép tudatos lett, megkezdődik a kognitív feldolgozás. A kognitív feldolgozás három munkalépésre osztható. Először átfogó értékelés készül.
A képet elemzik, és az objektumokat kategorizálják (pl. 2 ember az előtérben, egy mező a háttérben).
Ez kezdetben összbenyomást kelt. Ugyanakkor ez egyben tanulási folyamat is. Mivel a vizuális élmény révén tapasztalatokat szereznek, és a látott dolgoknak prioritásokat rendelnek, amelyek megfelelő kritériumokon alapulnak (pl. Fontosság, relevancia a problémamegoldás szempontjából stb.).
Új, hasonló vizuális érzékelés esetén ez az információ felhasználható, és a feldolgozás sokkal gyorsabban megvalósulhat. Ezután a részletes értékelésre kerül. A képen lévő tárgyak megújult és szorosabb vizsgálata és beolvasása után a személy elemzi a kiemelkedő tárgyakat (például felismeri a személyt (párot), cselekvést (egymást fogva).
Az utolsó lépés a kidolgozó értékelés. Úgynevezett mentális modellt fejlesztenek ki, mint egy ötlet, de amelybe az agy más területeiről származó információk is áramlanak, például a képen felismert emberek emlékei.
Mivel a vizuális észlelési rendszer mellett sok más rendszer is kihat egy ilyen mentális modellre, az értékelést nagyon egyéninek kell tekinteni.
Mindenki másképp fogja értékelni a képet a tapasztalatok és a tanulási folyamatok alapján, és ennek megfelelően bizonyos részletekre koncentrál, másokat elnyom.
Ebben az összefüggésben érdekes szempont a modern művészet:
Képzeljen el egy egyszerű, fehér képet, csak egy vörös festékkel. Feltételezhető, hogy a színfoltok lesznek az egyetlen olyan részletek, amelyek minden néző figyelmét felkeltik, függetlenül tapasztalattól vagy tanulási folyamatoktól.
Az értelmezés viszont szabadon marad. És amikor arról a kérdésről van szó, hogy ez a felsőbb művészet kérdése, bizonyára nincs olyan általános válasz, amely minden nézőre vonatkozna.

Különbségek az állatvilágban

A fent leírt látásmód az emberek vizuális érzékeléséhez kapcsolódik.
Neurobiológiailag ez a forma alig különbözik a gerincesek és puhatestűek észlelésétől.
A rovaroknak és a rákoknak viszont úgynevezett összetett szemük van. Ezek körülbelül 5000 szemből állnak (ommatidák), mindegyiknek megvan a maga érzékelő sejtje.
Ez azt jelenti, hogy a látószög sokkal nagyobb, viszont a kép felbontása sokkal alacsonyabb, mint az emberi szemé.
Ezért a repülő rovaroknak is sokkal közelebb kell repülniük a látott tárgyakhoz (pl. Torta az asztalon), hogy felismerjék és osztályozzák őket.
A színérzékelés is más. A méhek érzékelhetik az ultraibolya fényt, de a vörös fényt nem. A csörgőkígyóknak és a gödrös viperáknak van egy hősugaras szeme (gödörszerve), amellyel az infravörös fényt (hősugárzást) látják, mint a test hőjét. Ez valószínűleg az éjszakai lepkék esetében is így lesz.