Anatómia-Lexikón

Ako videnie funguje?

Synonymá v širšom zmysle

Lekárske: vizuálne vnímanie, vizualizácia

Pozri pozri

Anglicky: see, watch, look

úvod

Vidieť je veľmi zložitý proces, ktorý ešte nebol úplne podrobne objasnený. Svetlo sa prenáša ako informácia v elektrickej forme do mozgu a podľa toho sa spracováva.

Aby sme pochopili víziu, malo by byť známych niekoľko pojmov, ktoré sú stručne vysvetlené nižšie:

Čo je to svetlo
Čo je to neurón?
Aká je vizuálna cesta?
Čo sú optické centrá videnia?

Očná bulva

Optický nerv (optický nerv)
Rohovka
objektív
predná komora
Ciliárny sval
Sklovec
Sietnice

Čo je to zrak

Videnie očami je vizuálne vnímanie svetla a prenos do vizuálnych centier v mozgu (CNS).
Nasleduje posúdenie vizuálnych dojmov a možná následná reakcia na ne.

Svetlo spúšťa v oku chemickú reakciu na sietnici, ktorá vytvára špecifický elektrický impulz, ktorý sa prenáša nervovými cestami do vyšších, takzvaných optických centier mozgu. Na ceste tam, menovite už v sietnici, sa elektrický stimul spracováva a pripravuje pre vyššie centrá tak, aby mohli zodpovedajúcim spôsobom narábať s poskytnutými informáciami.

Okrem toho musíte zahrnúť psychologické dôsledky, ktoré vyplývajú z toho, čo vidíte. Po vedomí informácií vo vizuálnej kôre mozgu dôjde k analýze a interpretácii. Vytvorí sa fiktívny model, ktorý predstavuje vizuálny dojem, pomocou ktorého sa koncentrácia zameriava na konkrétne detaily videného. Interpretácia veľmi závisí od individuálneho vývoja diváka. Skúsenosti a spomienky nedobrovoľne ovplyvňujú tento proces, takže každý človek si z vizuálneho vnímania vytvára svoj „vlastný obraz“.

Čo je to svetlo

Svetlo, ktoré vnímame, je elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou v rozmedzí 380 - 780 nanometrov (nm). Rôzne vlnové dĺžky svetla v tomto spektre určujú farbu. Napríklad červená farba je v rozsahu vlnových dĺžok 650 - 750 nm, zelená v rozmedzí 490 - 575 nm a modrá pri 420 - 490 nm.

Ak sa pozrieme bližšie, svetlo sa dá rozdeliť aj na malé častice, takzvané fotóny. Jedná sa o najmenšie jednotky svetla, ktoré môžu vytvárať stimul pre oko. Aby bol stimul viditeľný, musí neuveriteľné množstvo týchto fotónov spustiť stimul v oku.

Čo je to neurón?

A Neurón všeobecne označuje a Nervová bunka.
Nervové bunky môžu mať veľmi odlišné funkcie. Hlavne sú však vnímaví k informáciám vo forme elektrických impulzov, ktoré sa môžu meniť v závislosti od typu nervovej bunky a prostredníctvom bunkových procesov (Axóny, Synapsie) potom ho preneste na jeden alebo oveľa častejšie na niekoľko ďalších nervových buniek.

Ilustrácia nervových zakončení (synapsia)

Nervové zakončenia (dentrit)
Messengerové látky, napríklad dopamín
iný nervový koniec (axón)

Aká je vizuálna cesta

Ako Vizuálna cesta spojenie oko a mozog označené mnohými nervovými procesmi. Začína sa od oka, začína sa sietnicou a sedí v Optický nerv do mozgu. v Corpus geniculatum lateralev blízkosti talamu (obidvoch dôležitých štruktúr mozgu) potom dôjde k prechodu na vizuálne žiarenie. To potom vyžaruje do zadných lalokov (okcipitálnych lalokov) mozgu, kde sú umiestnené zrakové centrá.

Čo sú optické centrá videnia?

Optické centrá videnia sú oblasti v mozgu, ktoré spracúvajú hlavne informácie pochádzajúce z oka a vyvolávajú príslušné reakcie.

Patria sem hlavne Vizuálna kôranachádza sa v zadnej časti mozgu. Môže sa rozdeliť na primárnu a sekundárnu vizuálnu kôru. Tu je to, čo je videné, najskôr vedome vnímané, potom interpretované a klasifikované.

V mozgovom kmeni sú aj menšie vizuálne centrá, ktoré sú zodpovedné za pohyby očí a očné reflexy. Nie sú dôležité len pre zdravé videnie, zohrávajú dôležitú úlohu aj pri vyšetreniach, napríklad pri určovaní, ktorá časť mozgu alebo zraková dráha sú poškodené.

Vizuálne vnímanie v sietnici

Aby sme videli, musí sa svetlo dostať do sietnice v zadnej časti oka. Najskôr prepadne cez rohovku, zrenicu a šošovku, potom prechádza sklovitým humorom za šošovkou a musí najskôr preniknúť do celej sietnice, kým sa dostane na miesta, kde môže prvýkrát vyvolať účinok.

Rohovka a šošovka sú súčasťou (optického) refrakčného prístroja, ktorý zaisťuje správne lomenie svetla a presnú reprodukciu celého obrazu na sietnici. Inak by objekty neboli vnímané zreteľne. To je napríklad prípad krátkozrakosti alebo ďalekozrakosti.
Zrenica je dôležité ochranné zariadenie, ktoré rozširovaním alebo zmršťovaním reguluje dopad svetla. Existujú aj lieky, ktoré túto ochrannú funkciu prekonávajú. Je to nevyhnutné napríklad po operáciách, keď je potrebné zrenicu určitý čas znehybniť, aby bolo možné lepšie podporiť proces hojenia.

Akonáhle svetlo prenikne do sietnice, zasiahne bunky nazývané tyčinky a kužele. Tieto bunky sú citlivé na svetlo.
Majú receptory („svetelné senzory“), ktoré sú naviazané na proteín, presnejšie na G proteín, takzvaný transducín. Tento špeciálny G-proteín je naviazaný na ďalšiu molekulu nazývanú rodopsín.
Skladá sa z časti vitamínu A a bielkovinovej časti, takzvaného opsínu. Ľahká častica, ktorá zasiahne taký rodopsín, mení svoju chemickú štruktúru narovnaním predtým zauzleného reťazca atómov uhlíka.
Táto jednoduchá zmena chemickej štruktúry rodopsínu umožňuje interakciu s transducínom. To tiež mení štruktúru receptora takým spôsobom, že sa aktivuje enzýmová kaskáda a dôjde k zosilneniu signálu.
V oku to vedie k zvýšenému negatívnemu elektrickému náboju na bunkovej membráne (hyperpolarizácia), ktorý sa prenáša ako elektrický signál (prenos videnia).

The Bunky uvule sa nachádzajú v mieste najostrejšieho videnia, nazývanom tiež žltý bod (macula lutea) alebo v odborných kruhoch nazývaných fovea centralis.
Existujú 3 typy kužeľov, ktoré sa líšia tým, že reagujú na svetlo veľmi špecifického rozsahu vlnových dĺžok. Existujú modré, zelené a červené receptory.
Toto pokrýva farebný rozsah, ktorý je pre nás viditeľný. Ostatné farby vyplývajú hlavne zo súčasnej, ale rozdielne silnej aktivácie týchto troch typov buniek. Genetické odchýlky v koncepcii týchto receptorov môžu viesť k rôznym farebným slepotám.

The Tyčinkové bunky sa nachádza predovšetkým v pohraničnej oblasti (periférii) okolo fovea centralis. Tyčinky nemajú receptory pre rôzne farebné škály. Ale sú oveľa citlivejšie na svetlo ako kužele. Ich úlohou je zvýšiť kontrast a vidieť v tme (nočné videnie) alebo pri slabom osvetlení (súmrak).

Nočné videnie

Môžete to vyskúšať sami, keď sa pokúsite napraviť malú a jednoducho rozpoznateľnú hviezdu v noci, keď je jasná obloha. Zistíte, že hviezda je ľahšie viditeľná, ak sa na ňu zľahka pozriete

Prenos podnetov v sietnici

V Sietnice Za prenos svetelného stimulu sú zodpovedné hlavne 4 rôzne typy buniek.
Signál sa prenáša nielen vertikálne (z vonkajších vrstiev sietnice smerom k vnútorným vrstvám sietnice), ale aj horizontálne. Horizontálne a amakrínové bunky sú zodpovedné za horizontálny prenos a bipolárne bunky za vertikálny prenos. Bunky sa navzájom ovplyvňujú, a tým menia pôvodný signál, ktorý bol iniciovaný kužeľmi a tyčami.

Gangliové bunky sa nachádzajú v najvnútornejšej vrstve nervových buniek v sietnici. Bunkové procesy ganglií sa potom stiahnu do mŕtveho bodu, kde sa stanú Optický nerv (optický nerv) zaostrite a nechajte oko, aby vstúpilo do mozgu.
Na slepá škvrna (jedno na každom oku), teda na začiatku zrakového nervu, pochopiteľne nie sú žiadne kužele a tyčinky a chýba aj vizuálne vnímanie. Mimochodom, svoje slepé uhly môžete ľahko nájsť:

Slepý bod

Zakryte jedno oko rukou (pretože druhé oko by inak kompenzovalo slepý bod druhého oka), zafixujte ho oko, ktoré nie je zakryté predmet (napríklad hodiny na stene) a teraz pomaly zdvihnite voľné natiahnuté rameno vodorovne doprava a doľava v rovnakej úrovni očí so zdvihnutým palcom. Ak ste urobili všetko správne a skutočne ste svojím okom zafixovali nejaký predmet, mali by ste nájsť bod (trochu po boku oka), kde sa zdá, že zdvihnutý palec zmizol. Toto je mŕtvy uhol.

Ďalšie informácie o tomto:

Slepá škvrna
Vyskúšajte si svoj mŕtvy uhol

Mimochodom: Nielen svetlo môže generovať signály v uvule a tyčinkách. Úder do oka alebo silné trenie spustí zodpovedajúci elektrický impulz, podobný svetlu. Každý, kto si niekedy pretrel oči, si určite všimol jasné vzory, ktoré si potom človek myslí, že vidí.

Vizuálna dráha a prenos do mozgu

Potom, čo sa nervové procesy gangliových buniek spojili a vytvorili optický nerv (Nervus opticus), vytiahnu sa spolu cez otvor v zadnej stene očnej jamky (Canalis opticus).
Za ním sa dva optické nervy stretávajú v optickom chiasme. Jedna časť nervu prechádza (vlákna strednej polovice sietnice) na druhú stranu, iná časť nemení strany (vlákna bočnej polovice sietnice). To zaisťuje, že vizuálne dojmy z úplnej polovice tváre sa prepnú na druhú stranu mozgu.
Predtým, ako sa vlákna v corpus geniculatum laterale, časti talamu, prepnú na inú nervovú bunku, niektoré vlákna optického nervu odbočujú do hlbších reflexných centier v mozgovom kmeni.
Vyšetrenie funkcie očného reflexu môže byť preto veľmi užitočné, ak chcete lokalizovať poškodenú oblasť na ceste z oka do mozgu.
Za corpus geniculatum laterale potom pokračuje nervovými povrazmi do primárnej vizuálnej kôry, ktorá sa súhrnne označuje ako vizuálne žiarenie.
To je miesto, kde sú vedome vnímané vizuálne impulzy. Stále však neexistuje tlmočenie ani zadávanie úloh. Primárna vizuálna kôra je usporiadaná retinotopicky. To znamená, že veľmi špecifická oblasť vo vizuálnej kôre korešponduje s veľmi špecifickým umiestnením na sietnici.
Miesto najostrejšieho videnia (fovea centralis) je zastúpené asi na 4/5 primárnej zrakovej kôry. Vlákna z primárnej vizuálnej kôry sa ťahajú hlavne do sekundárnej vizuálnej kôry, ktorá je rozmiestnená ako podkova okolo primárnej vizuálnej kôry. Tu konečne dochádza k interpretácii toho, čo bolo vnímané. Získané informácie sa porovnávajú s informáciami z iných oblastí mozgu. Nervové vlákna prechádzajú zo sekundárnej zrakovej kôry prakticky do všetkých oblastí mozgu. A tak sa postupne vytvára celkový dojem z videného, do ktorého je zakomponovaných množstvo ďalších informácií, ako je vzdialenosť, pohyb a predovšetkým priradenie o aký typ objektu ide.

Okolo sekundárnej vizuálnej kôry sú ďalšie polia vizuálnej kôry, ktoré už nie sú zoradené retinotopicky a preberajú veľmi špecifické funkcie. Existujú napríklad oblasti, ktoré kombinujú to, čo je vizuálne vnímané, jazykom, pripravujú a vypočítavajú zodpovedajúce reakcie tela (napr. „Chyťte loptu!“) Alebo uložte to, čo sa vníma ako pamäť.
Viac informácií o tejto téme nájdete v časti: Vizuálna cesta

Spôsob prezerania vizuálneho vnímania

Proces „videnia“ sa dá v zásade pozrieť a opísať z rôznych uhlov pohľadu. Vyššie popísané hľadisko sa stalo z neurobiologického hľadiska.

Ďalším zaujímavým uhlom pohľadu je hľadisko psychologické. Toto rozdeľuje vizuálny proces na 4 úrovne.

The prvé štádium (Fyzikálno-chemická úroveň) a druhý krok (Fyzická úroveň) popisuje viac či menej podobné vizuálne vnímanie v neurobiologickom kontexte.
Fyzikálno-chemická úroveň sa viac týka jednotlivých procesov a reakcií, ktoré prebiehajú v bunke, a fyzikálna úroveň sumarizuje tieto udalosti ako celok a zohľadňuje priebeh, interakciu a výsledok všetkých jednotlivých procesov.

Tretia (psychická úroveň) sa snaží opísať percepčnú udalosť. Nie je to také ľahké, že človek nedokáže pochopiť, čo je vizuálne prežívané, ani energeticky, ani priestorovo.
Inými slovami, mozog „vymyslí“ nový nápad. Myšlienka založená na tom, čo je vizuálne vnímané, existuje iba vo vedomí osoby, ktorá vizuálne zažila. Doteraz nebolo možné vysvetliť také vnemové skúsenosti s čisto fyzikálnymi procesmi, ako sú elektrické mozgové vlny.
Z neurobiologického hľadiska sa však dá predpokladať, že veľká časť vnímavej skúsenosti sa odohráva v primárnej vizuálnej kôre. Na štvrtá etapa potom prebieha kognitívne spracovanie vnímania. Najjednoduchšou formou sú znalosti. Toto je dôležitý rozdiel vo vnímaní, pretože tu sa deje prvotné priradenie.

Na príklade bude objasnené spracovanie vnímaného na tejto úrovni:
Predpokladajme, že sa človek pozerá na obrázok. Teraz, keď sa obraz stal vedomým, začína kognitívne spracovanie. Kognitívne spracovanie je možné rozdeliť do troch pracovných krokov. Najprv ide o globálne hodnotenie.
Obrázok sa analyzuje a objekty sa kategorizujú (napr. 2 ľudia v popredí, pole v pozadí).
To spočiatku vytvára celkový dojem. Zároveň sa jedná aj o proces učenia. Pretože vizuálnym zážitkom sa získavajú skúsenosti a videným veciam sa určujú priority, ktoré vychádzajú z vhodných kritérií (napr. Dôležitosť, relevantnosť pre riešenie problémov atď.).
V prípade nového podobného vizuálneho vnímania je potom možné tieto informácie použiť a spracovanie môže prebiehať oveľa rýchlejšie. Potom ide k podrobnému hodnoteniu. Po opätovnej a dôkladnejšej inšpekcii a skenovaní predmetov na obrázku osoba pokračuje v analýze významných predmetov (napríklad rozpoznanie osoby (pár), akcia (vzájomné držanie sa)).
Posledným krokom je podrobné hodnotenie. Vyvinie sa takzvaný mentálny model podobný myšlienke, do ktorého však teraz prúdia aj informácie z iných oblastí mozgu, napríklad spomienky na ľudí rozpoznaných v obraze.
Pretože okrem systému vizuálneho vnímania ovplyvňuje na takýto mentálny model vplyv aj mnoho ďalších systémov, je potrebné hodnotenie hodnotiť ako veľmi individuálne.
Každý človek na základe skúseností a procesov učenia vyhodnotí obraz iným spôsobom a podľa toho sa sústredí na určité detaily a ostatné potláča.
Zaujímavým aspektom v tejto súvislosti je moderné umenie:
Predstavte si jednoduchý biely obrázok, na ktorom je iba červená škvrna farby. Dá sa predpokladať, že šplouchanie farieb bude jediným detailom, ktorý upúta pozornosť všetkých divákov bez ohľadu na skúsenosti alebo procesy učenia.
Výklad je naopak ponechaný voľný. A pokiaľ ide o otázku, či ide o otázku vyššieho umenia, určite neexistuje všeobecná odpoveď, ktorá by platila pre všetkých divákov.

Rozdiely vo svete zvierat

Vyššie opísaný spôsob videnia súvisí s vizuálnym vnímaním ľudí.
Neurobiologicky sa táto forma ťažko líši od vnímania u stavovcov a mäkkýšov.
Hmyz a kraby majú naopak takzvané zložené oči. Pozostávajú z približne 5 000 jednotlivých očí (ommatidov), z ktorých každé má svoje vlastné zmyslové bunky.
To znamená, že pozorovací uhol je oveľa väčší, ale na druhej strane je rozlíšenie obrazu oveľa nižšie ako rozlíšenie ľudského oka.
Preto musí lietajúci hmyz lietať oveľa bližšie k objektom, ktoré vidí (napr. Koláč na stole), aby ich mohol rozpoznať a klasifikovať.
Rozdielne je aj vnímanie farieb. Včely môžu vnímať ultrafialové svetlo, ale nie červené. Chrastítka a zmije obyčajné majú oko tepelného lúča (orgán jamy), pomocou ktorého vidia infračervené svetlo (tepelné žiarenie) ako telesné teplo. Je pravdepodobné, že to bude prípad aj nočných motýľov.