Anatomia-Sanasto

Kuinka näkeminen toimii?

Synonyymit laajemmassa merkityksessä

Lääketiede: visuaalinen havaitseminen, visualisointi

Katso katso

Englanti: katso, katso, katso

esittely

Näkeminen on hyvin monimutkainen prosessi, jota ei ole vielä täysin selvitetty yksityiskohtaisesti. Valo välitetään sähköisenä informaationa aivoihin ja käsitellään vastaavasti.

Vision ymmärtämiseksi tulisi tietää muutama termi, jotka selitetään lyhyesti alla:

Mikä on kevyt
Mikä on neuroni?
Mikä on visuaalinen reitti?
Mitkä ovat optiset näkökeskukset?

Kuva silmämuna

Optinen hermo (näköhermo)
Sarveiskalvo
linssi
etukammio
Ciliary lihas
Lasiainen
Verkkokalvo

Mikä on näkö

Silmillä näkeminen on valon visuaalinen havaitseminen ja siirtyminen aivojen visuaalisiin keskuksiin (CNS).
Tätä seuraa visuaalisten vaikutelmien arviointi ja mahdollinen myöhempi reaktio siihen.

Valo laukaisee verkkokalvon silmässä kemiallisen reaktion, joka luo spesifisen sähköisen impulssin, joka välittyy hermosolujen kautta korkeampiin, niin kutsuttuihin optisiin aivokeskuksiin. Matkalla sinne, nimittäin jo verkkokalvossa, sähköinen ärsyke prosessoidaan ja valmistellaan korkeammille keskuksille siten, että ne voivat käsitellä vastaavasti annettuja tietoja.

Lisäksi sinun on sisällytettävä psykologiset seuraukset, jotka johtuvat siitä, mitä näet. Kun aivojen aivokuoressa oleva tieto on tullut tietoiseksi, tapahtuu analyysi ja tulkinta. Visuaalista vaikutelmaa edustavaksi luodaan fiktiivinen malli, jonka avulla keskittyminen ohjataan erityisiin yksityiskohtiin nähdystä. Tulkinta riippuu suuresti katsojan yksilöllisestä kehityksestä. Kokemukset ja muistot vaikuttavat tahattomasti tähän prosessiin niin, että jokainen ihminen luo oman kuvansa visuaalisesta havainnosta.

Mikä on kevyt

Havaitsemamme valo on sähkömagneettista säteilyä, jonka aallonpituus on 380 - 780 nanometriä (nm). Tämän spektrin eri aallonpituudet määrittävät värin. Esimerkiksi punainen väri on aallonpituusalueella 650 - 750 nm, vihreä alueella 490 - 575 nm ja sininen aallonpituudella 420 - 490 nm.

Tarkemmin tarkasteltuna valo voidaan hajottaa myös pieniksi hiukkasiksi, ns. Fotoneiksi. Nämä ovat pienimmät valoyksiköt, jotka voivat luoda ärsykkeen silmälle. Jotta ärsyke olisi havaittavissa, uskomattoman määrän näistä fotoneista on laukaistava ärsyke silmässä.

Mikä on neuroni?

A Neuroni tarkoittaa yleensä a Hermosolu.
Hermosolut voivat ottaa hyvin erilaisia toimintoja. Pääasiassa he ovat kuitenkin vastaanottavia tiedoille sähköisten impulssien muodossa, jotka voivat muuttua hermosolutyypistä riippuen ja soluprosessien kautta (Axonit, Synapsit), siirrä se sitten yhdelle tai huomattavasti useammalle muulle hermosolulle.

Kuva hermopäätteistä (synapsi)

Hermopäätteet (dentiitti)
Messenger-aineet, esim. Dopamiini
muu hermopää (aksoni)

Mikä on visuaalinen reitti

Kuten Visuaalinen reitti yhteyden silmä ja aivot merkitty lukuisilla hermoprosesseilla. Silmästä alkaen se alkaa verkkokalvosta ja istuu Optinen hermo aivoihin. että Corpus geniculatum laterale, lähellä talamusta (molemmat tärkeät aivorakenteet) siirrytään sitten visuaaliseen säteilyyn. Tämä säteilee sitten aivojen takareunoihin (niskakyhmyihin), joissa näkökeskukset sijaitsevat.

Mitkä ovat optiset näkökeskukset?

Optiset näkökeskukset ovat aivojen alueita, jotka pääasiassa käsittelevät silmästä tulevaa tietoa ja aloittavat sopivat reaktiot.

Tähän sisältyy pääasiassa Visuaalinen aivokuorisijaitsee aivojen takaosassa. Se voidaan jakaa ensisijaiseen ja toissijaiseen visuaaliseen aivokuoreen. Täällä havaittu ensin havaitaan tietoisesti, sitten tulkitaan ja luokitellaan.

Aivorungossa on myös pienempiä näkökeskuksia, jotka ovat vastuussa silmän liikkeistä ja silmäreflekseistä. Ne eivät ole tärkeitä vain terveellisen näön kannalta, vaan niillä on myös tärkeä rooli tutkimuksissa, esimerkiksi sen selvittämiseksi, mikä aivojen osa tai näköreitti on vaurioitunut.

Visuaalinen havainto verkkokalvossa

Jotta voimme nähdä, valon on saavutettava verkkokalvo silmän takaosassa. Se putoaa ensin sarveiskalvon, pupillin ja linssin läpi, sitten ylittää lasisen huumorin linssin takana ja sen on ensin tunkeuduttava koko verkkokalvoon ennen kuin se pääsee paikkoihin, joissa se voi laukaista vaikutuksen ensimmäistä kertaa.

Sarveiskalvo ja linssi ovat osa (optista) taittolaitetta, joka varmistaa, että valo taittuu oikein ja että koko kuva toistetaan tarkasti verkkokalvolla. Muuten esineitä ei havaita selvästi. Näin on esimerkiksi lyhytnäköisyydessä tai kaukonäköisyydessä.
Oppilas on tärkeä suojalaite, joka säätelee valon sisääntuloa laajentamalla tai supistamalla. On myös lääkkeitä, jotka ohittavat tämän suojaavan toiminnon. Tämä on välttämätöntä leikkausten jälkeen, esimerkiksi kun oppilasta on käytettävä jonkin aikaa liikkumattomana, jotta parantumisprosessia voidaan edistää paremmin.

Kun valo on tunkeutunut verkkokalvoon, se osuu tankoihin, joita kutsutaan sauvoiksi ja kartioiksi. Nämä solut ovat herkkiä valolle.
Heillä on reseptoreita ("valoantureita"), jotka ovat sitoutuneet proteiiniin, tarkemmin G-proteiiniin, niin kutsuttuun transdusiiniin. Tämä erityinen G-proteiini on sitoutunut toiseen molekyyliin, jota kutsutaan rodopsiiniksi.
Se koostuu A-vitamiiniosasta ja proteiiniosasta, niin kutsutusta opsiinista. Tällaiseen rodopsiiniin osuva kevyt hiukkanen muuttaa kemiallista rakennettaan suoristamalla aiemmin taittunutta hiiliatomiketjua.
Tämä yksinkertainen muutos rodopsiinin kemiallisessa rakenteessa mahdollistaa nyt vuorovaikutuksen transdusiinin kanssa. Tämä muuttaa myös reseptorin rakennetta siten, että entsyymikaskadi aktivoituu ja signaalin monistus tapahtuu.
Silmässä tämä johtaa lisääntyneeseen negatiiviseen sähkövaraukseen solukalvossa (hyperpolarisaatio), joka välitetään sähköisenä signaalina (näönsiirto).

Uvula-solut sijaitsevat terävimmän näkökohdassa, jota kutsutaan myös keltaiseksi pisteeksi (macula lutea), tai erikoistuneissa piireissä, nimeltään fovea centralis.
Kartioita on 3 tyyppiä, jotka eroavat toisistaan siinä mielessä, että ne reagoivat hyvin spesifisen aallonpituusalueen valoon. On sinisiä, vihreitä ja punaisia reseptoreita.
Tämä kattaa meille näkyvän värialueen. Muut värit johtuvat pääasiassa näiden kolmen solutyypin samanaikaisesta, mutta eri tavalla voimakkaasta aktivoitumisesta. Geneettiset poikkeamat näiden reseptorien suunnitelmassa voivat johtaa erilaisiin värisokeuksiin.

Tankosolut esiintyy pääasiassa raja-alueella (syrjäisellä alueella) fovea centralisin ympärillä. Vavoilla ei ole reseptoreita eri värialueille. Mutta ne ovat paljon herkempiä valolle kuin käpyjä. Heidän tehtävänään on parantaa kontrastia ja nähdä pimeässä (yönäkö) tai hämärässä (hämäränäkö).

Yönäkö

Voit testata tämän itse yrittämällä korjata pienen ja vain tunnistettavan tähden yöllä, kun taivas on kirkas. Tähän on helpompi nähdä, jos katsot sen ohi ohi

Ärsykkeiden siirtyminen verkkokalvossa

vuonna Verkkokalvo Neljä erilaista solutyyppiä ovat pääasiassa vastuussa valon ärsykkeen siirtymisestä.
Signaali ei välity vain pystysuunnassa (verkkokalvon ulkokerroksista kohti verkkokalvon sisäisiä kerroksia), mutta myös vaakasuorassa. Vaaka- ja amakriinisolut ovat vastuussa vaakasuorasta siirrosta ja bipolaariset solut pystysuorasta siirtymästä. Solut vaikuttavat toisiinsa ja muuttavat siten kartioiden ja sauvojen käynnistämän alkuperäisen signaalin.

Ganglionisolut sijaitsevat verkkokalvon hermosolujen sisimmässä kerroksessa. Ganglioiden soluprosessit vetäytyvät sitten sokeaan kohtaan, missä niistä tulee Optinen hermo (näköhermo) keskittyä ja jättää silmä päästä aivoihin.
Kohteessa sokea piste (yksi kummassakin silmässä), eli näköhermon alussa, ei ymmärrettävästi ole kartioita ja sauvoja eikä myöskään ole visuaalista havaintaa. Muuten, voit helposti löytää omat sokeat kulmat:

Sokea kohta

Peitä toinen silmä kädelläsi (koska toinen silmä kompensoi muuten toisen silmän sokean alueen), kiinnitä silmällä, jota ei ole peitetty esine (esimerkiksi kello seinällä) ja siirrä nyt hitaasti vapaata ojennettua käsivartta vaakasuoraan oikealle ja vasemmalle samalla silmien tasolla peukalon ollessa nostettuna. Jos olet tehnyt kaiken oikein ja todella kiinnittänyt objektin silmälläsi, sinun tulisi löytää kohta (hieman silmän sivulle), jossa kohotettu peukalo näyttää katoavan. Tämä on sokea alue.

Lisätietoja tästä:

Sokea piste
Testaa sokea alue

Muuten: Ei vain valo voi tuottaa signaaleja uvulaan ja sauvoihin. Isku silmään tai voimakas hankaus laukaisee vastaavan sähkö impulssin, samanlainen kuin valo. Jokainen, joka on koskaan hieronut silmiään, on varmasti huomannut kirkkaat kuviot, joiden luulee näkevänsä.

Visuaalinen reitti ja siirto aivoihin

Kun ganglionisolujen hermoprosessit ovat niputettu muodostamaan näköhermon (Nervus opticus), ne vetävät yhteen silmäaukon (Canalis opticus) takaseinässä olevan reiän läpi.
Sen takana kaksi näköhermoa kohtaavat optisen chiasmin. Yksi osa hermosta kulkee (verkkokalvon mediaalisen puoliskon kuidut) toiselle puolelle, toinen osa ei vaihda sivuja (verkkokalvon sivupuolen kuidut). Tämä varmistaa, että koko kasvojen puoliskon visuaaliset vaikutelmat siirtyvät aivojen toiselle puolelle.
Ennen kuin talamuksen osan corpus geniculatum laterale -kuitu vaihdetaan toiseen hermosoluun, jotkut näköhermokuidut haarautuvat syvempiin refleksikeskuksiin aivorungossa.
Silmän refleksitoiminnon tutkiminen voi siksi olla erittäin hyödyllistä, jos haluat löytää vaurioituneen alueen matkalla silmästä aivoihin.
Corpus geniculatum laterale -taulun takana se jatkuu hermojohtojen kautta primaariseen visuaaliseen aivokuoreen, jota kutsutaan yhdessä visuaaliseksi säteilyksi.
Täällä visuaaliset impulssit havaitaan tietoisesti ensimmäistä kertaa. Tulkintaa tai tehtävää ei kuitenkaan vieläkään ole. Ensisijainen visuaalinen aivokuori on järjestetty retinotooppisesti. Toisin sanoen visuaalisen aivokuoren hyvin erityinen alue vastaa hyvin tarkkaa paikkaa verkkokalvolla.
Terävimmän näön (fovea centralis) paikka on esitetty noin 4/5 primaarisen visuaalisen aivokuoren kohdalla. Primaarisen visuaalisen aivokuoren kuidut vetävät pääasiassa toissijaiseen visuaaliseen aivokuoreen, joka asetetaan hevosenkengän tavoin ensisijaisen visuaalisen aivokuoren ympärille. Tässä tapahtuu lopulta tulkinta havaitusta. Saatuja tietoja verrataan muihin aivojen alueisiin. Hermokuidut kulkevat toissijaisesta visuaalisesta aivokuoresta käytännöllisesti katsoen kaikkiin aivojen alueisiin. Ja niin vähitellen syntyy kokonaisvaikutelma nähdystä, johon sisältyy paljon lisätietoa, kuten etäisyys, liike ja ennen kaikkea sen määrittely, minkä tyyppinen esine se on.

Toissijaisen visuaalisen aivokuoren ympärillä on muita visuaalisen aivokuoren kenttiä, joita ei enää järjestetä retinotooppisesti ja jotka ottavat hyvin erityisiä toimintoja. Esimerkiksi on alueita, jotka yhdistävät visuaalisesti havaitun kielen kanssa, valmistelevat ja laskevat kehon vastaavat reaktiot (esim. "Nappaa pallo!") Tai tallenna näkemäsi muistina.
Löydät lisätietoja tästä aiheesta kohdasta: Visuaalinen reitti

Tapa nähdä visuaalinen havainto

Pohjimmiltaan "näkemisen" prosessia voidaan tarkastella ja kuvata eri näkökulmista. Edellä kuvattu näkökulma tapahtui neurobiologisesta näkökulmasta.

Toinen mielenkiintoinen näkökulma on psykologinen näkökulma. Tämä jakaa visuaalisen prosessin neljään tasoon.

ensimmäinen taso (Fysikaalis-kemiallinen taso) ja toinen askel (Fyysinen taso) kuvaa enemmän tai vähemmän samanlaista visuaalista havaintoa neurobiologisessa yhteydessä.
Fysikaalis-kemiallinen taso liittyy enemmän solussa tapahtuviin yksittäisiin prosesseihin ja reaktioihin, ja fyysinen taso tiivistää nämä tapahtumat kokonaisuudessaan ja ottaa huomioon kaikkien yksittäisten prosessien kulun, vuorovaikutuksen ja tuloksen.

Kolmas (psyykkinen taso) yrittää kuvata havaintotapahtumaa. Tämä ei ole niin helppoa siinä määrin, että ei voida tarttua siihen, mitä visuaalisesti on koettu, ei energisesti eikä spatiaalisesti.
Toisin sanoen aivot “keksivät” uuden idean. Ajatus, joka perustuu visuaalisesti havaittuun, joka on olemassa vain visuaalisesti kokeneen henkilön tietoisuudessa. Tähän mennessä ei ole ollut mahdollista selittää tällaisia havaintokokemuksia puhtaasti fysikaalisilla prosesseilla, kuten sähköisillä aivoaalloilla.
Neurobiologisesta näkökulmasta voidaan kuitenkin olettaa, että suuri osa havaintokokemuksesta tapahtuu ensisijaisessa visuaalisessa aivokuoressa. Sen neljäs vaihe sitten havainnan kognitiivinen käsittely tapahtuu. Yksinkertaisin muoto on tieto. Tämä on tärkeä ero havainnointiin, koska tässä tapahtuu ensimmäinen tehtävä.

Esimerkin avulla havainnon käsittely selvennetään tällä tasolla:
Oletetaan, että henkilö katsoo kuvaa. Nyt kun kuvasta on tullut tietoinen, kognitiivinen käsittely alkaa. Kognitiivinen käsittely voidaan jakaa kolmeen työvaiheeseen. Ensin tehdään maailmanlaajuinen arviointi.
Kuva analysoidaan ja objektit luokitellaan (esim. 2 ihmistä etualalla, kenttä taustalla).
Tämä luo aluksi kokonaisvaikutelman. Samalla tämä on myös oppimisprosessi. Koska visuaalisen kokemuksen kautta saadaan kokemuksia ja näkemille asioille asetetaan prioriteetit, jotka perustuvat asianmukaisiin kriteereihin (esim. Tärkeys, merkitys ongelmanratkaisussa jne.).
Uuden, samanlaisen visuaalisen havainnon tapauksessa näitä tietoja voidaan sitten käyttää ja käsittely voi tapahtua paljon nopeammin. Sitten se menee yksityiskohtaiseen arviointiin. Uudistetun ja tarkemman kuvan tarkastelun ja skannauksen jälkeen henkilö jatkaa analysoimaan merkittävimpiä esineitä (esimerkiksi tunnistamaan henkilön (pariskunnan), toiminnan (pitäen kiinni toisistaan).
Viimeinen vaihe on yksityiskohtainen arviointi. Ns. Henkinen malli kehitetään samanlaisena kuin idea, mutta johon virtaa nyt myös tietoa muilta aivojen alueilta, esimerkiksi muistoja kuvassa tunnistetuista ihmisistä.
Koska visuaalisen havainnointijärjestelmän lisäksi monet muut järjestelmät vaikuttavat tällaiseen mentaalimalliin, arviointia on pidettävä hyvin yksilöllisenä.
Jokainen arvioi kuvaa eri tavalla kokemusten ja oppimisprosessien perusteella ja keskittyy vastaavasti tiettyihin yksityiskohtiin ja tukahduttaa muita.
Mielenkiintoinen näkökohta tässä yhteydessä on nykytaide:
Kuvittele yksinkertainen valkoinen kuva, jossa on vain punainen maali. Voidaan olettaa, että väriroiskeet ovat ainoa yksityiskohta, joka herättää kaikkien katsojien huomion kokemuksesta tai oppimisprosesseista riippumatta.
Tulkinta puolestaan jätetään vapaaksi. Ja kun on kysymys siitä, onko kyse korkeasta taiteesta, ei todellakaan ole yleistä vastausta, joka koskisi kaikkia katsojia.

Eroja eläinmaailmassa

Edellä kuvattu näkemystapa liittyy ihmisten visuaaliseen havaitsemiseen.
Neurobiologisesti tämä muoto tuskin eroaa havainnosta selkärankaisilla ja nilviäisillä.
Hyönteisillä ja rapuilla on toisaalta ns. Yhdistetyt silmät. Nämä koostuvat noin 5000 yksittäisestä silmästä (ommatids), joilla jokaisella on omat aistisolunsa.
Tämä tarkoittaa, että katselukulma on paljon suurempi, mutta toisaalta kuvan resoluutio on paljon pienempi kuin ihmissilmän.
Siksi lentävien hyönteisten on myös lentävä paljon lähempänä esineitä, joita he näkevät (esim. Kakku pöydällä) tunnistaakseen ja luokitellakseen ne.
Värituntemus on myös erilainen. Mehiläiset pystyvät havaitsemaan ultraviolettivaloa, mutta eivät punaista. Kalkkarokäärmeillä ja kuopilla on lämpösäteinen silmä (kuopan elin), jonka kanssa he näkevät infrapunavalon (lämpösäteily) kuten kehon lämpö. Tämä pätee todennäköisesti myös yöperhosiin.