Din prima zi a nașterii unui copil, viziunea îi ajută să exploreze lumea din jurul lui. Cu ajutorul ochilor, o persoană vede lumea minunată a culorilor și soarele, percepe vizibil un flux extraordinar de informații. Ochii oferă persoanei posibilitatea de a citi și de a scrie, de a se familiariza cu opere de artă și literatură. Orice activitate profesională necesită o viziune bună, completă de la noi.

O persoană este constant afectată de un flux continuu de stimuli externi și de informații diverse despre procesele din interiorul corpului. Înțelegerea acestor informații și reacția corectă la un număr mare de evenimente care au loc în jurul evenimentelor permit unei persoane să simtă organe. Printre stimulii mediului extern pentru persoană, vizuale sunt deosebit de importante. Majoritatea informațiilor despre lumea exterioară sunt legate de viziune. Analizorul vizual (sistemul senzorial vizual) este cel mai important dintre toți analizorii, deoarece dă 90% din informațiile care ajung la creier de la toți receptorii. Cu ajutorul ochilor noștri, nu numai că percepem lumina și recunoaștem culoarea obiectelor din lumea înconjurătoare, ci și o idee despre forma obiectelor, distanța, mărimea, înălțimea, lățimea, adâncimea, cu alte cuvinte aranjamentul spațial. Și toate acestea se datorează structurii subțiri și complexe a ochilor și legăturilor lor cu cortexul cerebral.

Structura ochiului. Dispozitiv auxiliar al ochiului

ochi  - este localizat în cavitatea orbitală a craniului - în priza de ochi, în spatele și din lateral este înconjurat de mușchii care îl mișcă. Se compune din globul ocular  cu nervul optic și aparatele de asistență.

ochi - cea mai mobilă din toate organele corpului uman. El face mișcări constante, chiar și într-o stare de odihnă aparentă. Micile mișcări oculare (micromovări) joacă un rol semnificativ în percepția vizuală. Fără ei, ar fi imposibil să distingem obiecte. În plus, ochii fac mișcări vizibile (macro-mișcări) - se transformă, transferul de la un obiect la altul, urmărirea obiectelor în mișcare. Diferitele mișcări ale ochilor, întorcându-se spre laturi, în sus și în jos, asigură mușchii ochiului localizați în priza de ochi. Sunt șase dintre ei. Patru mușchi rectuși sunt atașați de partea din față a sclerei - și fiecare dintre ei se întoarce un ochi spre partea sa. Și doi mușchi oblici, superioară și inferioară, sunt atașați de partea din spate a sclerei. Acțiunea coordonată a mușchilor oculari asigură rotația simultană a ochilor într-o direcție sau alta.

Organul de viziune necesită protecție împotriva daunelor pentru dezvoltare și performanță normală. Protectorii de ochi sunt sprâncenele, pleoapele și lichidul lacrimal.

sprânceană  - plută în formă de arc cu abur de piele groasă, acoperită cu păr, în care sunt țesute mușchii sub piele. Sprâncenele îndepărtează transpirația de pe frunte și servesc pentru protecția împotriva luminii foarte puternice. pleoapele  închis reflexiv. În același timp, ele izolează retina de acțiunea luminii, corneea și sclera - de la orice efecte dăunătoare. Atunci când clipește apare o distribuție uniformă a fluidului lacrimal pe întreaga suprafață a ochiului, astfel încât ochiul să fie protejat de uscare. Pleoapa superioară este mai mare decât pleoapa inferioară și este ridicată de mușchi. Pleoapele sunt închise datorită reducerii mușchiului circular al ochiului, care are o orientare circulară a fibrelor musculare. Pe marginea liberă a pleoapelor se află genecare protejează ochii de praf și de lumina prea puternică.

Aparatul lacrimal. Lacrimal fluid este produs de glande speciale. Acesta conține 97,8% apă, 1,4% materie organică și 0,8% sare. Lacrimile umezesc corneea și ajută la păstrarea transparenței. În plus, ei spală ochii și, uneori, corpurile străine, motes, praf etc. de pe suprafața ochiului. Fluidul lacrimal conține substanțe care ucid germeni prin canaliculi lacrimali, ale căror deschideri sunt situate în colțurile interioare ale ochilor, intră în așa-numitul sac de lacrimal și de aici în cavitatea nazală.

Ochelari de vedere nu este exact forma sferică corectă. Diametrul globului ocular este de aproximativ 2,5 cm. Șase mușchi iau parte la mișcarea globului ocular. Dintre acestea, patru sunt drepte și două sunt oblice. Muschii se află în orbită, pornesc de la pereții osoși și se atașează la albumina globului ocular din spatele corneei. Pereții bulbului ocular sunt formați din trei cochilii.

Ochelari de vedere

În afara acestuia este acoperit cu albumină ( sclerotică). Este cea mai groasă, mai puternică și oferă oglindă cu o anumită formă. Sclera este de aproximativ 5/6 din teaca exterioară, este opacă, de culoare albă și parțial vizibilă în fisura palpită. Carcasa proteică este o teacă foarte puternică a țesutului conjunctiv care acoperă întregul ochi și îl protejează de daunele mecanice și chimice.

Partea frontală a acestei cochilii este transparentă. Se numește - cornee. Corneea are o puritate impecabilă și o transparență datorită faptului că este frecvent frecvent de pleoapele care clipește și se spală cu lacrimi. Corneea este singurul loc în coaja de proteine, prin care străpung razele de lumină în globul ocular. Sclera și corneea sunt formațiuni destul de dense, care asigură ochiului conservarea formei și protecția părții sale interne din diferite efecte dăunătoare externe. În spatele corneei este un lichid limpede de cristal.

În interiorul sclerei se învecinează cea de-a doua coajă de ochi - vasculare. Este alimentat din abundență cu vasele de sânge (efectuează o funcție nutrițională) și un pigment care conține un colorant. Se numește partea anterioară a coroidului curcubeu. Pigmentul din acesta determină culoarea ochilor. Culoarea irisului depinde de cantitatea de pigment de melanină. Când sunt mulți dintre ei, ochii sunt întunecați sau maro deschis, iar când sunt puțini, aceștia sunt de culoare gri, verzui sau albastru. Persoanele fără melanină sunt numite albinos. În centrul irisului există o mică gaură - elevcare, atunci când se îngustează sau se extinde, trece, atunci mai mult, apoi mai puțină lumină. Irisul este separat de coroidul propriu-zis de corpul ciliar. În grosimea acestuia se află mușchiul ciliar, pe care firele elastice subțiri sunt suspendate - lentilă  - corp transparent, ca o lupă, o lentilă biconvexă mică cu un diametru de 10 mm. Refractă razele de lumină și le colectează în foc pe retină. Atunci când mușchiul ciliar este redus sau relaxat, lentila își schimbă forma - curbura suprafețelor. Această proprietate a obiectivului vă permite să vedeți în mod clar obiecte atât la distanță cât și la distanță.

În al treilea rând, învelișul interior al ochiului - reticulară. Retina are o structură complexă. Se compune din celule fotosensibile - fotoreceptori  și percepe lumina care intră în ochi. Acesta este situat numai pe partea din spate a ochiului. În retină există zece straturi de celule. Sunt deosebit de importante celulele, numite conuri și tije. În cochilii retinei și conuri sunt aranjate neuniform. Tijele (aproximativ 130 de milioane) sunt responsabile de percepția luminii, iar conurile (aproximativ 7 milioane) sunt responsabile de percepția culorilor.

Tijele și conurile au un scop diferit în actul vizual. Prima lucrare privind cantitatea minimă de lumină și formarea aparatului de vedere al crepuscul; Conurile, pe de altă parte, acționează cu cantități mari de lumină și servesc pentru activitatea zilnică a aparatului vizual. Diferitele funcții ale barelor și conurilor asigură sensibilitatea ridicată a ochiului la iluminarea foarte înaltă și joasă. Capacitatea ochiului să se adapteze la luminozitatea diferită a luminii se numește prin adaptare.

Ochiul uman este capabil să distingă o varietate infinită de nuanțe de culoare. Percepția varietății de culori este asigurată de conurile retinale. Conurile sunt sensibile la flori numai în lumină puternică. În lumină scăzută, percepția culorilor se deteriorează în mod dramatic, iar toate obiectele apar gri în amurg. Conuri și tije lucrează împreună. Din ele se îndepărtează fibrele nervoase, care formează apoi nervul optic, lăsând globul ocular și îndreptându-se spre creier. Nervul optic este format din aproximativ 1 milion de fibre. În partea centrală a nervului optic sunt vasele. În punctul de ieșire al nervului optic, tijele și conurile sunt absente, astfel încât lumina nu este percepută de această parte a retinei.

Nervul optic ( cărare)

Retina este centrul primar de prelucrare a nervilor pentru informații vizuale. Locul de ieșire din retina nervului optic se numește capul nervului optic ( orb la fața locului). În centrul discului, artera retinală centrală intră în retină. Nervii optici trec în cavitatea craniului prin canalele nervilor optici.

O chiasmă optică se formează pe suprafața inferioară a creierului - chiasm, dar se intersectează numai fibrele care provin din porțiunile mediane ale retinei. Aceste căi vizuale intersectate sunt numite vizuale. Majoritatea fibrelor optice se grăbesc corp lateral articulatcreierul. Corpul genicular lateral are o structură stratificată și este numit astfel deoarece straturile sale se îndoaie ca un genunchi. Neuronii din această structură direcționează axoanele lor prin capsula internă, apoi, ca parte a radiației vizuale, la celulele lobului occipital al cortexului cerebral în apropierea brazdei. De-a lungul acestei căi se află informații numai despre stimulii vizuale.

Funcțiile de viziune

sistem	Aplicații și părți ale ochiului	funcții
auxiliar	sprâncene	Scoateți transpirația de pe frunte
	pleoapele	Protejați-vă ochii de razele luminoase, praful, uscarea
	Aparatul lacrimal	Lacrimile umectate, curățate, dezinfectate
Ochelari de ochelari	tunica	Protecție împotriva efectelor mecanice și chimice. Scaunul tuturor părților globului ocular.
	vasculare	Nutriție oculară
	retină	Lumină percepție, receptori lumina
optic	cornee	Refractă razele de lumină
	Apă umedă	Transmite razele de lumină
	Iris (iris)	Conține un pigment care dă culoare ochiului, reglează deschiderea pupilului
	elev	Reglează cantitatea de lumină, care se extinde și se îngustează
	lentilă	Refractă și concentrează razele de lumină, are cazare
	Corpul vitros	Umple globul ocular. transmite razele de lumină
Detector de lumină (receptor vizual)	Fotoreceptori (neuroni)	Tijele se formează (vederea în lumină scăzută); conuri - culoare (viziune color).
	Nervul optic	Percepe excitarea celulelor receptorului și transmite în zona vizuală a cortexului cerebral, unde analiza excitației și formarea imaginilor vizuale

Eye ca dispozitiv optic

Un flux paralel de radiație luminoasă cade pe iris (joacă rolul diafragmei), cu o gaură prin care lumina intră în ochi; lentilă elastică - un fel de lentilă biconvex care focalizează imaginea; cavitatea elastică (corpul vitros), dând ochiului o formă sferică și ținând în locul său elementele sale. Lentila și corpul vitros au proprietățile de a transmite structura imaginii vizibile cu cea mai mică distorsiune. Regulatorii reglează mișcările involuntare ale ochilor și își adaptează elementele funcționale la anumite condiții perceptuale. Acestea schimbă debitul diafragmei, lungimea focală a lentilei, presiunea din interiorul cavității elastice și alte caracteristici. Aceste procese sunt controlate de centrele din mijlocul creierului, cu o varietate de elemente senzoriale și executive distribuite pe tot globul ocular. Măsurarea semnalelor luminoase are loc în stratul interior al retinei, constând dintr-un set de fotoreceptori capabili să transforme radiația luminii în impulsuri nervoase. Fotoreceptorii din retină sunt distribuite neuniform, formând trei regiuni de percepție.

Primul este câmpul de vedere  - situat în partea centrală a retinei. Densitatea fotoreceptorilor din acesta este cea mai mare, deci oferă o imagine clară a subiectului. Toți fotoreceptorii din această zonă sunt în principiu la fel în proiectarea lor, diferă doar prin sensibilitatea lor selectivă față de lungimile de undă ale radiației luminoase. Unele dintre ele sunt cele mai sensibile la radiații (partea de mijloc), a doua - în partea superioară, a treia - în partea inferioară. O persoană are trei tipuri de fotoreceptori care reacționează la culorile albastre, verzi și roșii. Aici, în retină, semnalele de ieșire ale acestor fotoreceptoare sunt prelucrate în comun, ca urmare a îmbunătățirii contrastului imaginii, se identifică contururile obiectelor și se determină culoarea lor.

Imaginea tridimensională este reprodusă în cortexul cerebral, unde semnalele video din ochii din dreapta și din stânga sunt trimise. La om, câmpul de vedere acoperă numai 5 ° și numai în interiorul acestuia poate efectua măsurători de ordin general și comparativ (orientarea în spațiu, recunoașterea obiectelor, urmărirea acestora, determinarea poziției lor relative și a direcției de mișcare). A doua zonă percepții îndeplinește funcția de captare a țintelor. Acesta este situat în jurul câmpului vizual și nu oferă o imagine clară a imaginii vizibile. Sarcina ei - detectarea rapidă a unor obiective contrastante și schimbări în mediul extern. Prin urmare, în această zonă a retinei, densitatea fotoreceptorilor obișnuiți este scăzută (aproape 100 de ori mai mică decât în ​​câmpul de vedere), dar există și alți fotoreceptori adaptivi (de 150 de ori mai mult) care răspund numai la modificările semnalului. Procesarea semnalului în comun a acestor și a altor fotoreceptoare asigură viteză mare percepția vizuală  în acest domeniu. În plus, o persoană este capabilă să prindă rapid cea mai mică mișcare a vederii laterale. Funcțiile de captare sunt controlate de miezul central. Aici, obiectul de interes nu este luat în considerare și nu este recunoscut, dar se determină locația sa relativă, viteza și direcția de mișcare, iar mușchii ochiului sunt instruiți să transforme rapid axele optice ale ochilor astfel încât obiectul să intre în câmpul vizual pentru o analiză detaliată.

Forma a treia zonă zonele marginale ale retinei, care nu obțin imaginea obiectului. Are cea mai mică densitate fotoreceptoare - de 4000 de ori mai mică decât în ​​câmpul vizual. Sarcina sa este de a măsura luminozitatea medie a luminii, care este folosită de vedere ca punct de referință pentru determinarea intensității fluxurilor de lumină care intră în ochi. De aceea, cu diferite modificări de percepție vizuală a luminii.

Ochiul uman este un corp aproape sferic care se odihnește în cavitatea craniană osoasă, deschisă pe o parte. În fig. Figura 1 prezintă o secțiune a globului ocular și prezintă detaliile principale ale ochiului.

Fig. 1. O secțiune schematică a ochiului uman.

Partea principală a globului ocular din exterior este limitată la o teacă cu trei straturi. Se numește shell-ul exterior exterior sclerotică  (în greacă - duritate) sau strat proteic. Acesta acoperă conținutul interior al ochiului din toate părțile și este opac pe toată lungimea acestuia, cu excepția părții frontale. Aici sclera iese în față, este complet transparentă și se numește cornee.

Adiacent la sclera este coroidul, care revarsă vasele de sânge. În fața ochiului, unde sclera intră în cornee, coroidul se îngroațește, se îndepărtează sub un unghi de sclera și se duce în mijlocul camerei anterioare, formând o transversală iris.

În cazul în care partea din spate a irisului este colorată doar negru, ochii apar albastru, negrul strălucește prin piele cu o nuanță albăstruică ca venele pe mâini. Dacă există alte incluziuni colorate, care depind de cantitatea de substanță colorată în negru, ochiul pare verzui, gri și maro, etc. Dacă nu există substanță colorată în iris (cum ar fi iepurele albe), atunci Se pare că suntem roșii din sângele închis în vasele de sânge care o străpung. În acest caz, ochii sunt slab protejați de lumină - suferă de fotofobie (albinism), dar în întuneric ei sunt superioare în acuitatea vizuală a ochilor cu colorare închisă.

Irisul separă segmentul excentric al ochiului de restul ochiului și are o gaură numită elev. Elevul ochiului însuși este negru din același motiv ca ferestrele casei vecine în lumina zilei, care ne par negre, pentru că lumina care a trecut prin ele în afara aproape nu se mai întoarce. Elevul trece în ochi în fiecare caz o anumită cantitate de lumină. Elevul crește și scade indiferent de voința noastră, dar în funcție de condițiile de iluminare. Se numește fenomenul de adaptare a ochiului la luminozitatea câmpului vizual prin adaptare. Cu toate acestea, rolul principal în procesul de adaptare nu este jucat de elev, ci de retină.

retinănumit al treilea, coajă interioară, care este un strat sensibil la lumină și culoare.

În ciuda subțimii sale, are o structură foarte complexă și multi-strat. Partea fotosensibilă a retinei constă din elemente nervoase închise într-un țesut special care le susține.

Fotosensibilitatea retinală nu este la fel. În parte, aflată pe pupitru și ușor mai mare decât nervul optic, are cea mai mare sensibilitate, dar mai aproape de pupil, devine din ce în ce mai puțin sensibilă și, în cele din urmă, devine imediat o cochilie subțire care acoperă interiorul irisului. Retina este o ramificație de-a lungul fundului fibrelor nervoase ale ochiului, care se interconectează între ele și formează nervul optic, care comunică cu creierul uman.

Există două tipuri de terminații ale fibrei nervoase care învecintă retina: una, având forma unui tulpină și relativ lungă, sunt numite tije, iar cealaltă, mai scurtă și mai groasă, sunt numite conuri. Aproximativ 130 de milioane de tije și 7 milioane de conuri se bazează pe retină. Atât tijele, cât și conurile sunt foarte mici și sunt vizibile numai când sunt mărite 150-200 de ori sub microscop: grosimea tijei este de aproximativ 2 microni (0,002 mm) și conuri 6-7 microni. În cel mai sensibil loc de lumină al retinei, aproape un conuri sunt localizate pe pupil, densitatea lor atingând 100.000 per 1 mm2 și fiecare două sau trei elemente fotosensibile sunt conectate direct la fibrele nervoase. Aici este așa-numitul fosa centrală  cu un diametru de 0,4 mm. În consecință, ochiul are capacitatea de a distinge cele mai mici detalii numai în centrul câmpului de vedere, limitat de un unghi de 1 °, 3 °. Astfel, de exemplu, măcinatele experimentate disting deschiderile de 0,6 microni, în timp ce de obicei o persoană poate observa un clearance de 10 microni.

Regiunea cea mai apropiată de fosa centrală, așa-numita pete galben, are o întindere unghiulară de 6-8 °.

Tijele sunt situate în întreaga retină și concentrația lor cea mai mare este observată în zona deplasată la 10-12 ° față de centru. Aici, există câteva zeci și chiar sute de tije pe fibră a nervului optic. Partea periferică a retinei este utilizată pentru orientarea vizuală generală în spațiu. Cu ajutorul unei oglinzi oculare speciale, propusă de G. Helmholtz, un al doilea spot cu o culoare albă poate fi văzut pe retină. Acest punct este situat la locul trunchiului nervului optic și deoarece nu mai există conuri sau tije, această retină nu este sensibilă la lumină și, prin urmare, este numită orb la fața locului. Punctul orb al retinei are un diametru de 1,88 mm, care corespunde cu 6 ° în unghiul de vedere. Aceasta înseamnă că o persoană de la o distanță de 1 m poate să nu vadă un obiect având un diametru de aproximativ 10 cm dacă imaginea acestui obiect este proiectată pe un punct mort. Tijele și conurile diferă în funcțiile lor: tijele sunt foarte sensibile, dar nu "disting" culorile și sunt un aparat de viziune în crepuscul, adică în vederea scăzută a luminii; Conurile sunt sensibile la flori, dar sunt mai puțin sensibile la lumină și, prin urmare, sunt un aparat de viziune de zi.

Multe animale din spatele retinei au un strat subțire de oglindă care strălucește efectul luminii care intră în ochi prin reflexie. Ochii acestor animale strălucesc în întuneric ca niște cărbuni fierbinți. Nu este vorba despre întunericul total, unde acest fenomen, desigur, nu va fi observat.

Adaptarea vederii este un proces complex de comutare a ochiului de la aparatul con în tijă (adaptare întunecată) sau invers (adaptare la lumină). În același timp, procesele de schimbare a concentrației elementelor fotosensibile în celulele retiniene sunt încă necunoscute, când sensibilitatea acestora crește cu zeci de mii de ori de adaptare la întuneric, precum și alte modificări ale proprietăților retiniene în diferitele faze de adaptare. Datele actuale ale procesului de adaptare sunt definite destul de strict și pot fi date aici. Astfel, în procesul de adaptare întunecată, sensibilitatea ochiului la lumină crește mai întâi rapid, iar acest lucru durează aproximativ 25-40 de minute, iar timpul depinde de nivelul de adaptare inițială. Cu o lungă ședere în întuneric, sensibilitatea ochiului la lumină se ridică de 50.000 de ori și atinge pragul de lumină absolut.

Exprimând pragul absolut al apartamentelor de luminozitate pe elev, se obține o valoare medie de aproximativ 10-9 lux.

Acest lucru înseamnă, în general, că, în condiții de întuneric complet, observatorul ar putea observa lumina dintr-o lumânare stearină, aflată la 30 km distanță de ea. Cu cât luminozitatea câmpului inițial de adaptare este mai mare, cu atât ochiul se adaptează mai lent la întuneric, iar în aceste cazuri se utilizează conceptul de prag relativ de sensibilitate.

În timpul tranziției inverse de la întuneric la lumină, procesul de adaptare la restabilirea unei sensibilități "constante" durează doar 5-8 minute, iar sensibilitatea se modifică de numai 20-40 de ori. Astfel, adaptarea nu este doar o schimbare în diametrul pupilei, ci și procese complexe pe retină și în zonele cortexului cerebral asociate cu acesta prin nervul optic.

Imediat în spatele pupilei ochiului există un corp complet transparent, elastic, încapsulat într-o pungă specială atașată la iris printr-un sistem de fibre musculare. Acest corp are forma unei lentile colective biconvexe și se numește lentilă. Scopul obiectivului este de a refracta razele luminoase și de a da o imagine clară și distinctă asupra retinei obiectelor din vedere.

Trebuie remarcat faptul că, în afară de lentilă, corneea și cavitățile interne ale ochiului, umplute cu medii cu indicatori de refracție diferiți de unul, iau parte la formarea imaginii pe retină.

Capacitatea de refracție a întregului ochi ca întreg, precum și părțile individuale ale sistemului său optic, depinde de razele suprafețelor care le legă, de indicii de refracție ai substanțelor și de distanța reciprocă dintre ele. Toate aceste valori pentru ochi diferiți au valori diferite, astfel încât datele optice ale diferitelor ochi sunt diferite. În legătură cu aceasta, se introduce conceptul de ochi schematic sau redus (redus), în care: o rază de curbură a suprafeței de refracție este de 5,73 mm, un indice de refracție de 1,336, o lungime a ochiului de 22,78 mm, o distanță focală frontală de 17,054 mm, o distanță focală de spate de 22,78 mm .

Lentila ochiului formează pe retină (precum și o lentilă a camerei pe o placă mată) o imagine inversată a acelor obiecte la care ne uităm. Acest lucru este ușor de văzut. Luați o bucată de hârtie grea sau o carte poștală și fixați o mică gaură în ea cu un bolț. Apoi am așezat capul pinului la o distanță de 2-3 cm de ochi și vom privi cu acest ochi printr-o gaură în hârtie setată la o distanță de 4-5 cm până la un cer de zi luminos sau la o lampă într-un balon de lapte. Dacă distanțele dintre ochi și pin, știftul și hârtia sunt favorabile pentru un anumit ochi, atunci în gaura luminată vom vedea ceea ce este arătat în Fig. 2.

Fig. 2

Umbra pinului pe retină va fi directă, dar imaginea pinului va părea inversată. Orice mișcare a știftului în lateral va fi percepută de noi ca mișcarea imaginii sale în direcția opusă. Schița capului, care nu este foarte clară, va apărea pe partea cealaltă a foii de hârtie.

Aceeași experiență se poate face într-un mod diferit. Dacă perforați trei găuri într-o bucată de hârtie groasă situată la vârfurile unui triunghi echilateral cu laturi de aproximativ 1,5-2 mm și apoi puneți știftul și hârtia în fața ochiului, ca și înainte, veți vedea trei imagini inverse ale știftului.

Aceste trei imagini se formează datorită faptului că razele de lumină care trec prin fiecare dintre găuri nu se intersectează, deoarece găurile se află în față plan focal  lentile. Fiecare fascicol dă o umbră directă pe retină și fiecare umbră este percepută de noi ca o imagine inversată.

Dacă atașați hârtie cu trei găuri la ochi și hârtie cu o gaură la sursa de lumină, ochiul nostru va vedea un triunghi invers. Toate acestea dovedesc în mod convingător că ochiul nostru percepe toate obiectele într-o formă directă, pentru că mintea inversează imaginile lor, obținute pe retină.

Începând cu începutul anilor 20, americanul A. Stratton și în 1961 un profesor la Institutul de Medicină din California, Dr. Irwin Mood, și-au stabilit un experiment interesant. În special, I. Mud a pus pe ochelari speciali, strânși pe față, prin care a văzut totul ca pe paharul maturat al unei camere. Opt zile, a umblat cu câteva duzini de pași, a simțit simptomele malariei, a confundat partea stângă cu dreapta, în sus și în jos. Și apoi, deși ochelarii erau încă în fața ochilor mei, am văzut din nou totul așa cum o văd toți oamenii. Omul de știință a găsit din nou libertatea de mișcare și abilitatea de a naviga rapid.

În ochelarii lui, el a condus o motocicletă pe străzile cele mai aglomerate din Los Angeles, a condus o mașină, a pilotat un avion. Și apoi Mud și-a scos ochelarii - și lumea din jurul lui "din nou" sa întors. A trebuit să aștept câteva zile până când totul a revenit la normal. Experimentul a confirmat din nou că imaginile percepute de viziune nu intră în creier deoarece sunt transmise la nivelul retinei prin sistemul optic al ochiului. Viziunea este un proces psihologic complex, impresiile vizuale sunt în concordanță cu semnalele primite de alte simțuri.

Este nevoie de timp înainte ca întregul sistem complex să se instaleze și să înceapă să funcționeze în mod normal. Acest proces se întâmplă la nou-născuți, care la început văd totul cu capul în jos și abia după ce începe să perceapă corect senzațiile vizuale.

Din moment ce retina nu este un ecran plat, ci mai degraba are o forma sferica, atunci imaginea de pe ea nu va fi plata. Cu toate acestea, nici nu observăm acest lucru în procesul de percepție vizuală, deoarece rațiunea noastră ne ajută să percepem obiectele așa cum sunt ele în realitate.

Punga în care este întărită lentila este un mușchi în formă de inel. Acest mușchi poate fi în stare de tensiune, ceea ce determină ca obiectivul să aibă forma cea mai puțin curbă. Când tensiunea acestui mușchi scade, lentila își crește curbura sub acțiunea forțelor elastice. Atunci când obiectivul este întins, acesta oferă o imagine clară a obiectelor la distanțe mari pe retină; atunci când nu este întins și curbura suprafețelor sale este mare, atunci o imagine ascuțită de obiecte apropiate este obținută pe retină. Schimbarea curburii lentilei și adaptarea ochiului la percepția distinctă a obiectelor îndepărtate și apropiate este o altă proprietate foarte importantă a ochiului, care se numește cazare.

Fenomenul de cazare este ușor de observat după cum urmează: vom arăta cu un ochi de-a lungul filetului lung. În acest caz, dorind să vedem părți apropiate și departe ale filamentului, vom schimba curbura suprafeței lentilei. Rețineți că, la o distanță de 4 cm de ochi, firul nu este vizibil deloc; numai de la 10-15 cm îl vedem clar și bine. Această distanță este diferită pentru tinerii și bătrânii, pentru cei miopi și pentru cei cu vedere la distanță, iar pentru cei mai mici este mai puțin, iar pentru cei din urmă este mai mult. În cele din urmă, cea mai îndepărtată parte a firului, vizibilă clar în condițiile date, va fi, de asemenea, eliminată în mod diferit pentru acești oameni. Persoanele cu mișcări scurte nu vor vedea un fir mai lung de 3 m.

Se pare, de exemplu, că pentru vizualizarea aceluiași text imprimat diferiți oameni vor avea distanțe diferite ale celei mai bune viziuni. Distanța dintre cea mai bună viziune, la care ochiul normal are cea mai mică tensiune la vizualizarea detaliilor unui obiect, este de 25-30 cm.

Spațiul dintre cornee și lentilă este cunoscut sub numele de camera anterioară a camerei. Această cameră este umpluta cu un lichid transparent din gelatină. Întregul interior al ochiului dintre lentilă și nervul optic este umplut cu un corp ușor vitros. Fiind un mediu transparent și refractar, acest corp vitros, în același timp, contribuie la menținerea formei globului ocular.

În concluzie, astronomul american D. Menzel scrie: În orice caz, rețineți că farfurii zburătoare: 1) există cu adevărat; 2) au fost văzute; 3) dar nu sunt deloc ceea ce sunt luați.».

Cartea descrie multe fapte când observatorii au văzut farfurioare zburătoare sau obiecte luminoase neobișnuite similare și oferă câteva explicații exhaustive ale diferitelor fenomene optice din atmosferă.

O posibilă explicație pentru apariția în câmpul vizual al obiectelor luminoase sau întunecate poate fi așa-numita entoptic  Fenomenele din ochi sunt după cum urmează.

Uneori, uitându-ne la cerul strălucitor de zi sau la zăpada pură aprinsă de soare, vedem cu un ochi sau cu două cercuri întunecate mici, care coboară. Aceasta nu este o iluzie optică și nu orice defect în ochi. Incluziile mici în vitrozi (de exemplu, cheaguri de sânge mici care au ajuns acolo din vasele sanguine ale retinei), în timp ce fixează privirea pe un fundal foarte luminos, aruncă umbre pe retina ochiului și devin tangibile. Fiecare mișcare a ochiului aruncă aceste particule minuscule, așa cum au fost, și apoi cad sub acțiunea gravitației.

Obiecte de diferite tipuri, cum ar fi urme de praf, pot fi situate pe suprafața ochilor noștri. Dacă o astfel de specie de praf lovește elevul și este iluminată de o lumină strălucitoare, va părea o mare minge strălucitoare cu contururi neclare. Poate fi luat pentru o farfurie zburatoare, iar aceasta va fi o iluzie a vederii.

Mobilitatea ochiului este asigurată de acțiunea a șase mușchi atașați, pe de o parte, de globul ocular și, pe de altă parte, cu orbita ochiului.

Când o persoană examinează, fără a-și întoarce capul, obiecte fixe situate în același plan frontal, ochii fie rămân fixați (fixați), fie schimbă rapid puncte de fixare cu salturi. A. L. Yarbus a dezvoltat o metodă exactă pentru determinarea mișcărilor succesive ale ochiului la examinarea diferitelor obiecte. Ca rezultat al experimentelor, sa stabilit că ochii rămân definiți la 97% din timp, însă timpul petrecut pentru fiecare act de fixare este mic (0,2-0,3 sec), iar în decurs de un minut ochii pot schimba punctele de fixare de până la 120 de ori. Este interesant faptul că pentru toți oamenii durata sarcinilor (pentru aceleași unghiuri) coincide cu o precizie uimitoare: ± 0.005 sec.

Durata saltului nu depinde de încercările observatorului de a "face" saltul mai rapid sau mai lent.

Depinde numai de magnitudinea unghiului la care are loc saltul. Salturile ambilor ochi sunt efectuate în mod sincron.

Atunci când o persoană "fără probleme" se uită în jurul unei figuri fixe (de exemplu, un cerc), se pare că ochii lui se mișcă continuu. De fapt, și în acest caz mișcarea ochilor este abruptă, iar magnitudinea salturilor este foarte mică.

Când citiți, ochii cititorului nu se opresc pe fiecare literă, ci doar pe unul din patru sau șase și, în ciuda acestui fapt, înțelegem sensul cititului.

Evident, acest lucru utilizează experiența acumulată și comorile memoriei vizuale.

Atunci când se observă un obiect în mișcare, procesul de fixare are loc cu o mișcare bruscă a ochilor, cu aceeași viteză unghiulară rezultată cu care se mișcă obiectul observării; în timp ce imaginea obiectului pe retină rămâne relativ staționară.

Să indicăm pe scurt alte proprietăți ale ochiului care sunt legate de subiectul nostru.

Pe retina ochiului, se obtine o imagine a obiectelor in cauza si obiectul este intotdeauna vizibil pentru noi impotriva unui anumit fundal. Aceasta înseamnă că unele dintre elementele fotosensibile ale retinei sunt iritate de fluxul luminos distribuit pe suprafața imaginii obiectului, iar elementele fotosensibile înconjurătoare sunt iritate de fluxul din fundal. Este apelată capacitatea ochilor de a detecta obiectul în cauză prin contrastul cu fundalul contra sensibilitatea ochiului. Este apelat raportul dintre diferența dintre luminozitatea subiectului și luminozitatea fundalului fundalului luminozitatea contrastului. Contrastul crește atunci când luminozitatea obiectului crește atunci când luminozitatea fundalului este constantă sau luminozitatea fundalului scade atunci când luminozitatea obiectului rămâne constantă.

Se numește capacitatea ochiului de a distinge forma unui obiect sau a părților sale claritatea distincției. Dacă imaginea a două puncte apropiate pe retina ochiului excită elementele fotosensibile vecine (și dacă diferența de luminozitate a acestor elemente este mai mare decât diferența de prag în luminozitate), atunci aceste două puncte sunt vizibile separat. Cea mai mică dimensiune a unui obiect vizibil este determinată de cea mai mică dimensiune a imaginii sale pe retină. Pentru un ochi normal, această dimensiune este de 3,6 microni. Această imagine este obținută dintr-un obiect de dimensiune de 0,06 mm, situat la o distanță de 25 cm de ochi.

Stabiliți corect unghiul de vedere al limitei de vedere; pentru acest caz, va fi de 50 de minute unghiulare. Pentru distanțe mari și obiecte strălucitoare, unghiul de vedere al limitei de vedere este redus. Diferența de strălucire a pragului  în aceste condiții, numim cea mai mică diferență de strălucire, percepută de ochii noștri.

Practic, ochiul detectează o diferență de luminozitate de 1,5-2%, iar în condiții favorabile poate fi de până la 0,5-1%. Cu toate acestea, diferența de prag în luminozitate depinde puternic de numeroase motive: la luminozitatea la care ochiul a fost adaptat anterior, pe luminozitatea fundalului, pe care suprafețele comparate vor fi vizibile. Se observă că este mai bine să comparați suprafețele întunecate cu un fundal mai întunecat decât suprafețele comparate și suprafețele ușoare, dimpotrivă, pe un fundal mai strălucitor.

Sursele de lumină care sunt îndeajuns de departe de ochi se numesc "surse punctuale", deși în natură puncte luminoase  nu există. Văzând aceste surse, nu putem spune nimic despre forma și diametrul lor, ele ne par radiante, ca stelele îndepărtate. Această iluzie a vederii se datorează lipsei de claritate a discriminării (rezoluției) ochiului.

În primul rând, datorită eterogenității lentilei, razele care trec prin ea sunt refractate, astfel încât stelele sunt înconjurate de un aur radiant.

În al doilea rând, imaginea unei stele pe retină este atât de mică încât nu se suprapune două elemente sensibile la lumină, separate de cel puțin un element neiritat. Rezoluția ochiului este mărită cu ajutorul dispozitivelor de observare optică și, în special, a telescoapelor, prin care, de exemplu, toate planetele sunt vizibile pentru noi ca niște corpuri rotunde.

Aducerea axelor ambilor ochi la poziția necesară pentru cea mai bună percepție a distanțelor convergență. Rezultatul acțiunii mușchilor care mișcă ochiul pentru o viziune mai bună a obiectelor apropiate și îndepărtate poate fi observată după cum urmează. Dacă ne uităm la fereastră prin grilaj, atunci deschiderile obscure ale grilei vor părea mai mari pentru noi și dacă ne uităm la creionul din fața acestei grile, deschiderile grilei vor părea mult mai mici.

Punctele retinale ale doi ochi, care au proprietatea ca un obiect iritant este vizibil pentru noi la un moment dat în spațiu, suntem numiți compensare.

Datorită faptului că cei doi ochi se află la o anumită distanță și axele lor optice se intersectează într-un anumit fel, imaginile obiectelor pe diferite zone (necorespunzătoare) ale retinelor se dovedesc a fi mai distincte una de cealaltă, cu cât subiectul este mai apropiat de noi. În mod automat, așa cum ne pare, fără participarea conștiinței, luăm în considerare aceste trăsături ale imaginilor pe retină și nu numai că judecăm îndepărtarea obiectului, dar percepem și relieful și perspectiva. Această abilitate a vederii noastre este chemată efect stereoscopic  (greacă stereo- volum, fizicitate). Este ușor de înțeles că și creierul nostru efectuează o anumită activitate în același mod ca atunci când transformă o imagine a unui obiect pe retină.

Organul nostru de viziune are de asemenea o proprietate remarcabilă: distinge o mare varietate de culori de obiecte. Teoria modernă a viziunii de culoare explică această capacitate a ochiului prin prezența a trei tipuri de dispozitive primare pe retină.

Luminile vizibile (undele de oscilații electromagnetice cu lungimea de la 0,38 până la 0,78 microni) excită aceste dispozitive în grade diferite. Sa stabilit prin experiment că aparatul con este cel mai sensibil la radiația galben-verde (lungime de undă 0,555 microni). În condițiile de acțiune a aparatului de vizibilitate al luminii (tijă), sensibilitatea maximă a ochiului se deplasează spre valurile mai scurte din partea violet-albastră a spectrului cu 0,45-0,50 microni. Aceste excitații ale aparatului primar al retinei sunt rezumate de cortexul cerebral și percep o anumită culoare a obiectelor vizibile.

Toate culorile sunt împărțite în cromatic  și acromatic. Fiecare culoare cromatică are un ton de culoare, puritate și luminozitate de culoare (roșu, galben, verde etc.). Culorile achromatice în spectrul continuu lipsesc - sunt incolore și diferă una de cealaltă numai în lumină. Aceste culori se datorează reflecției selective sau transmiterii luminii de zi (alb, toate gri și negru). Lucrătorii din industria textilă, de exemplu, pot distinge până la 100 de nuanțe de negru.

Astfel, senzațiile vizuale ne permit să judecăm culoarea și luminozitatea obiectelor, mărimea și forma lor, mișcarea și poziția lor relativă în spațiu. În consecință, percepția spațiului este în esență o funcție a vederii.

În această privință, este adecvată o altă metodă de determinare a poziției relative a obiectelor în spațiu - asupra metodei parallaxului vizual.

Distanta fata de obiect este estimata fie de unghiul sub care obiectul este vizibil, cunoscand dimensiunile unghiulare ale altor obiecte vizibile, fie folosind abilitatea stereoscopica a vederii, care creeaza impresia de relief. Se pare că la o distanță mai mare de 2,6 km, relieful nu mai este perceput. În cele din urmă, distanța față de obiect este estimată pur și simplu prin gradul de schimbare a locului de cazare sau prin observarea poziției acestui obiect în raport cu poziția altor obiecte situate la distanțele cunoscute.

Cu o idee falsă despre dimensiunea obiectului, puteți face o mare greșeală în determinarea distanței față de acesta. Estimarea distanței cu ambii ochi este mult mai exactă decât cu un ochi. Un ochi este mai util decât două atunci când se determină direcția spre un obiect, de exemplu, atunci când se urmărește. Atunci când ochiul nu consideră un obiect, ci o imagine obținută cu ajutorul lentilelor sau oglinzilor, atunci toate metodele de determinare a distanței față de obiect menționate mai sus se dovedesc uneori incomode sau chiar complet inadecvate.

De regulă, dimensiunile imaginii nu coincid complet cu dimensiunile obiectului propriu-zis, deci este clar că nu putem judeca distanța prin dimensiunile aparente ale imaginii. Este foarte dificilă separarea imaginii de obiectul însuși, iar această circumstanță poate fi cauza unei iluzii optice foarte puternice.

De exemplu, un obiect văzut prin linte concave pare să fie la o distanță mult mai mare față de noi decât în ​​realitate, deoarece dimensiunile sale aparente sunt mai mici decât cele reale. Această iluzie este atât de puternică încât mai mult decât neutralizează determinarea distanței la care ne conduce ocolul. Prin urmare, rămâne să recurgem la singura cale prin care putem, fără instrumente, să judecăm distanța față de obiect, și anume să determinăm poziția obiectului dat în raport cu alte obiecte. Această metodă se numește metoda papalaxă. Dacă observatorul se află în fața ferestrei (figura 3), iar între fereastră și observator va fi un obiect, să zicem un trepied pe masă și dacă, în plus, observatorul se va deplasa, de exemplu spre stânga, va vedea că trepiedul sa mișcat de-a lungul ferestrei la dreapta. Pe de altă parte, dacă un observator privește printr-o fereastră la un obiect, să spunem, la ramurile copacilor și se mișcă în aceeași direcție, atunci obiectul din spatele ferestrei se va deplasa și acolo. Înlocuind fereastra cu o lentilă și observând imaginea textului imprimat prin obiectiv, puteți stabili locul în care se află imaginea: în spatele lentilei, se va mișca atunci când ochiul se mișcă în aceeași direcție cu ochiul. Dacă imaginea este mai aproape de ochi decât obiectivul, atunci se va mișca în direcția opusă ochiului.

Fig. 3. Fenomenul de paralaxă. Atunci când observatorul se mișcă spre dreapta C  și D  mișcați de-a lungul ferestrei spre stânga (și C  se mută mai puțin decât D). În același timp, crengile copacului din afara ferestrei ( A  și ) se deplasează de-a lungul ferestrei spre dreapta (și ramura din afară se va deplasa spre dreapta mai mult decât cea mai apropiată).

Actul percepției vizuale este acum privit ca un lanț complex de diferite procese și transformări, care încă nu au fost suficient studiate și înțelese. Un proces fotochimic complex în retină este urmat de excitații nervoase ale fibrelor nervoase optice, care sunt apoi transmise la cortexul cerebral.

În cele din urmă, percepția vizuală are loc în interiorul cortexului; aici pot fi interconectate cu celelalte senzații ale noastre și controlate pe baza experienței dobândite anterior și numai după aceea iritarea inițială se transformă într-o imagine vizuală completă.

Se pare că în momentul de față vedem doar ce ne interesează și acest lucru este foarte util pentru noi. Întregul câmp vizual este întotdeauna plin de o varietate de obiecte impresionante, însă conștiința noastră din toate acestea scoate în evidență doar ceea ce acordăm o atenție deosebită în prezent.

Cu toate acestea, tot ceea ce apare în mod neașteptat în câmpul vizual poate atrage neintenționat atenția noastră.

De exemplu, cu o muncă mentală intensivă, o lampă de tip swinging ne poate împiedica foarte mult: ochii în mod necesar captează această mișcare, iar acest lucru, la rândul său, dispersează atenția.

Viziunea noastră are cea mai mare performanță și poate transmite 30 de ori mai multe informații creierului decât audierea noastră, deși semnalul vizual ajunge la creier în 0,15 secunde, semnalul auditiv în 0,12 secunde și tactilul în 0,09 secunde.

Trebuie remarcat faptul că toate cele mai importante proprietăți ale ochiului sunt strâns legate între ele; ele nu depind numai de ele, ci se manifestă și ele în diferite grade, de exemplu atunci când se schimbă strălucirea câmpului de adaptare, adică luminozitatea la care ochiul uman este adaptat în anumite condiții specifice și la un moment dat.

Abilitățile unui organ de viziune al unei persoane indicate aici au adesea grade diferite de dezvoltare și sensibilitate la diferite persoane. " Ochiul este un miracol pentru o minte curioasă."- a spus fizicianul englez D. Tyndall.

Dr. Howard Glixman

După cum se spune, "să vezi este să crezi". Abilitatea de a vedea fizic sau de a identifica orice obiect sau fenomen ne oferă mult mai multă încredere în existența lor. Mai mult decât atât, faptul de a vedea sau înțelege ceva din punct de vedere intelectual ne oferă cel mai înalt nivel de justificare pentru credința noastră în capacitatea de a cunoaște adevărul. Cu toate acestea, expresia "Să vezi este să crezi" reprezintă în sine o înțelegere falsă a ceea ce înseamnă cuvântul "să crezi". Dacă cineva poate determina fizic sau chiar înțelege ceva, atunci nu trebuie să crezi în ceea ce este deja cunoscut prin senzații sau intelect. Crezul în ceva presupune că nu este perceput de percepție, fie nu este pe deplin înțeles de intelect. Dacă ceva poate fi văzut prin senzație sau prin înțelegerea deplină a intelectului, atunci singurul factor limitator pentru fiecare dintre noi este încrederea noastră că tot ceea ce vedem și credem este adevărat.

După toate cele de mai sus, va fi interesant să speculezi pe tema unei dependențe suficient de puternice a majorității cercetărilor științifice asupra capacității noastre de a percepe prin vedere. De la proiectarea dispozitivelor de urmărire necesare pentru observații la compararea datelor pentru analiză și interpretare: peste tot abilitatea de a vedea este foarte important pentru noi, oferind posibilitatea de a analiza lumea din jurul nostru.

Dar cum apare acest mister de viziune? Cum putem să percepem lumina și să admirăm pe cei dragi pentru noi, să admirim măreția naturii și să considerăm operele strălucite ale artei? Acest lucru, precum și două articole ulterioare, vor fi dedicate studierii acestei probleme. Cum reușim cu adevărat să preluăm o anumită gamă de energie electromagnetică și să o transformăm într-o imagine pentru a fi luată în considerare?

De la focalizarea luminii asupra retinei la crearea impulsurilor nervoase care sunt trimise la creier, unde totul este interpretat ca percepția viziunii; ne vom uita la componentele necesare care fac viziunea o realitate pentru omenire. Dar vă avertizez - în ciuda cunoașterii extinse în domeniul procesului de viziune, precum și în domeniul diagnosticării cauzale a motivelor pentru care poate fi nefuncțională, dar nu avem absolut nicio idee despre modul în care creierul realizează acest truc.

Da, știm despre refracția luminii și reacțiile biomoleculare în celule fotoreceptoare retiniene, toate acestea sunt adevărate. Chiar înțelegem cum aceste impulsuri nervoase afectează alte țesuturi nervoase adiacente și eliberarea diferiților neurotransmițători. Știm diferitele moduri în care viziunea trece în creier, ceea ce determină amestecarea mesajelor neurostimulatorii în cortexul vizual. Dar nici această cunoaștere nu ne poate spune cum creierul poate transforma informațiile electrice într-o vedere panoramică a Marelui Canion, într-o imagine a feței unui nou-născut, precum și arta lui Michelangelo sau a marelui Leonardo. Știm doar că creierul face acest lucru. Este ca și cum ar fi întrebat ce ar putea fi baza biomoleculară pentru gândire. În zilele noastre, știința nu dispune de mijloacele necesare pentru a răspunde la această întrebare.

ochi

Ochiul este un organ complex al percepției, care este capabil să primească razele de lumină și să-i concentreze pe receptorii fotosensibili din retină. Există multe părți ale ochiului care joacă un rol important fie direct în realizarea acestei funcții, fie în susținerea ei (figurile 1, 2, 3).

Fig.1Vizualizarea ochiului cu piese marcate. Consultați textul pentru mai multe descrieri ale funcțiilor, funcțiilor și efectelor. Ilustrațiile sunt preluate de pe site-ul: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Fig.2  Vederea ochiului din exterior cu unele dintre cele mai importante părți ale acestuia. Ilustrații obținute de pe site: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Figura 3  Lacrimile sunt făcute în glanda lacrimală și curg peste suprafața ochiului prin pleoape, apoi se scurg în nas prin canalul lacrimal-nazal. Prin urmare, nasul face dificila respiratia cand plangeti foarte mult.

Pleoapa trebuie să fie deschisă, iar mușchii ochiului trebuie să îl plaseze astfel încât să fie aliniat cu razele de lumină care sunt proiectate din obiectul examinării. Cand razele de lumina se apropie de ochi, intalnesc mai intai corneea, care se spala in cantitatea necesara prin lacrimile glandei lacrimale. Curbura și natura corneei permit fotonilor de lumină să fie refractați de îndată ce încep să se concentreze în zona noastră de viziune centrală, care se numește fața locului.

Lumina trece apoi prin camera exterioară, care este situată în spatele corneei și în fața irisului și a lentilei. Camera exterioară este umplută cu un lichid apos, care se numește umiditate apoasă, care derivă din structurile situate în apropiere și permite lumina să pătrundă mai departe în ochi.

Din camera exterioară, lumina continuă să fie îndreptată printr-o deschidere reglabilă în iris, numită pupila, care permite ochiului să controleze cantitatea de lumină care intră. Apoi, lumina pătrunde în fața (exterioară) a lentilei, acolo unde apare refracția. Lumina continuă să se miște prin lentilă și să treacă prin suprafața inversă (spate), refractând din nou pe drumul său spre focalizarea pe centrul vederii - fosa, care conține o densitate mare a anumitor celule fotoreceptoare. În acest stadiu important, ochiul trebuie să facă tot ce este necesar pentru a permite tuturor fotonilor de lumină reflectați din obiectul de vedere să se concentreze asupra locului dorit din retină. El face acest lucru prin schimbarea activa a curburii lentilei prin actiunea muschilor ciliari.

Apoi, fotonii luminii sunt direcționați prin corpul vitros, asemănător gelului, care susține în mare măsură globul ocular și este trimis în retină. După aceea, celulele fotoreceptoare din retină sunt activate, eventual permitând impulsurile nervoase să fie trimise de-a lungul nervului optic către cortexul vizual, unde acestea sunt interpretate ca "viziune".

Imaginați-vă că trebuie să explicăm originea primei lumini "sensibile la fața locului". Evoluția ochilor mai complexi, din acest punct de vedere, este simplă ... nu-i așa? Nu chiar. Fiecare dintre diferitele componente necesită prezența unor proteine ​​unice care îndeplinesc funcții unice, care, la rândul lor, necesită prezența unei gene unice în ADN-ul acestei creaturi. Nici genele, nici proteinele pe care le codifică nu funcționează independent. Existența unei gene sau a unei proteine ​​unice înseamnă că un sistem unic de alte gene sau proteine ​​este implicat în funcția sa. Într-un astfel de sistem, absența a cel puțin unei gene, a unei proteine ​​sau a unei molecule sistemice înseamnă că întregul sistem devine nefuncțional. Având în vedere faptul că evoluția unei singure gene sau proteine ​​nu a fost niciodată observată sau reprodusă în laborator, astfel de diferențe aparent nesemnificative au devenit brusc foarte importante și uriașe.

Articol focalizat

În acest articol, vom analiza unele părți ale ochiului și modul în care acestea îndeplinesc trei funcții fundamentale: protecție și sprijin; transmiterea luminii; și focalizarea imaginii. Vom vedea, de asemenea, ce se întâmplă atunci când apar probleme și viziunea este în pericol. Acest lucru ne va conduce să reflectăm asupra problemei macroevoluției și dezvoltării treptate a mecanismelor.

În următorul articol vom analiza celulele fotoreceptorului și relația plasării lor în retină cu funcțiile lor, și vom vorbi despre baza biomoleculară pentru impulsurile nervoase de-a lungul nervului optic.   ne uităm la modul în care un mesaj vizual este transmis creierului prin diverse căi și pentru a obține o idee generală despre natura complexă a modului în care cortexul vizual "vede".

Serviți și protejați-vă

Există multe componente care sunt responsabile nu numai pentru protejarea și protejarea ochiului, ci și pentru a le oferi substanțe nutritive și suport fizic. Fără niciunul dintre acești factori importanți, nu am putea să vedem la fel de bine ca și acum. Iată o listă cu unele dintre cele mai importante părți care rezumă ceea ce fac pentru ochi.

Cavitatea oculară:  constă în cinci oase diferite care cresc împreună: osul frontal, osul etmoid, osul zigomatic, osul maxilarului, osul lacrimal, care asigură protecția osoasă pentru aproximativ 2/3 din globul ocular. Aceste oase oferă, de asemenea, o bază fiabilă pentru originea mușchilor tendoanelor, care sunt responsabile pentru mișcarea ochilor.

Pleoapele superioare și inferioare, fiecare dintre acestea necesită control neuromuscular și activitate reflexă pentru a proteja ochiul; proteja ochii de lumină, praf, murdărie, bacterii etc. Blocarea sau reflexul corneei asigură o închidere rapidă a ochiului imediat ce cornea este iritată când atinge organism străin, de exemplu praf sau murdărie. Reflexul orbitor asigură o închidere rapidă a pleoapelor atunci când ochiul este expus la lumină foarte puternică, blocând astfel 99% din lumina care intră în ochi. Reflexul amenință o închidere instantanee a pleoapelor de la diferite mișcări care sunt îndreptate spre ochi. Stimulentele pentru inițierea acestor două ultime reflexe provin din retină. În plus față de funcția de protecție, clipește, pleoapele răspândesc membrana lacrimală de-a lungul suprafeței frontale a ochiului, care este necesară pentru cornee.

Teaca tegumentară și formarea ei: include trei straturi constând din ulei, apă și mucoase; produsă de glanda sebacee a pleoapelor, a glandei lacrimale, a celulelor conjunctivale. Teaca lacrimală reține umiditatea, menține o suprafață netedă pe partea frontală a ochiului, făcând mai ușoară conducerea luminii, protejând ochiul de infecție și deteriorare.

sclerotica:  cunoscută și sub denumirea de "alb" a ochiului. Acesta este un strat exterior de protecție, acoperit cu conjunctiv, care produce și eliberează lichid care hidratează și lubrifiază ochiul.

coroida:  acest strat este situat între sclera și retină. Ea circulă sânge în spatele ochiului și la epiteliul retinal pigmentat (RPE), care este situat direct în spatele acestuia și absoarbe lumina. Astfel, atunci când lumina pătrunde în retină, stratul care se află pe partea din spate îl absoarbe și împiedică reflexia din spate, împiedicând astfel distorsiunea vederii.

Corneea:  acest țesut conjunctiv special este în același plan ca și sclera la care este adiacentă la punctul corneoscleral al articulației. Cu toate acestea, acesta este situat în cazul în care lumina pătrunde în ochi. Nu există vase de sânge în cornee, adică este avasculară. Aceasta este una dintre cele mai importante caracteristici care îi permite să rămână clară pentru a transmite lumina către restul ochiului. Corneea primește apă, oxigen și substanțe nutritive din două surse: cu ajutorul lacrimilor, care, prin intermediul glandei lacrimale, sunt distribuite uniform pe toată suprafața corneei sub acțiunea pleoapelor și din umoarea apoasă prezentă în camera exterioară (a se vedea mai jos). În timp ce corneea protejează ochiul, pleoapele o protejează. Sistemul neuromuscular din corp asigură corneea cu cea mai mare densitate a fibrelor nervoase senzoriale, astfel încât să o protejeze de cea mai mică iritație care poate duce la infectare. Unul dintre ultimele reflexe în starea de deces este reflexul cornean, care este verificat prin atingerea unei bucăți de țesut pe cornea unui ochi al unei persoane inconștiente. Un reflex pozitiv va provoca o încercare bruscă de a închide pleoapele, lucru care poate fi văzut prin mișcarea mușchilor din jurul ochiului.

Apă umedă:este un lichid apos care este produs de corpul ciliar și este eliberat în camera exterioară, localizată direct în spatele corneei și în fața irisului. Acest fluid hrănește nu numai corneea, ci și lentila și joacă un rol în formarea formei părții anterioare a ochiului, ocupând un loc în această zonă. Lichidul apos curge în camera exterioară prin canalele Schlemm.

Vitruoasă umor:  este o substanță groasă, transparentă și asemănătoare gelului, care umple marul ochiului și îi conferă formă și aspect. Are capacitatea de a se micsora și apoi de a se reîntoarce la forma sa normală, permițând astfel globului ocular să reziste rănilor fără a suferi daune grave.

Încălcarea protecției

Exemple de ceea ce se poate întâmpla în viața reală cu aceste componente diferite, atunci când acestea nu funcționează și cum poate afecta vederea, ne dă o înțelegere a importanței fiecăruia dintre aceste componente pentru a menține o viziune corectă.

• Trauma la priza de ochi poate provoca o deteriorare gravă a globului ocular, care se manifestă prin deteriorarea internă a acestuia, precum și prin ciupirea nervilor și a mușchilor care controlează ochiul, iar acest lucru se manifestă prin dublu vizibilitate și probleme de percepție a adâncimii.
• Perturbarea funcției pleoapelor poate să apară din cauza inflamației sau deteriorării celui de-al 7-lea nerv nervos (nervul facial), atunci când capacitatea de închidere corectă a ochiului este în pericol. Acest lucru se poate manifesta prin deteriorarea corneei, deoarece pleoapele nu-l mai pot proteja de mediul inconjurator si leziuni, impiedicand membrana lacrimala sa treaca prin suprafata acesteia. Adesea, pacientul va purta un plasture pentru ochi și va aplica unguent pe punga inferioară pentru a menține umezeala în cornee și a preveni deteriorarea.
• Sindromul Sjogren și sindromul de ochi uscați se manifestă printr-o creștere a riscului de rupere, ceea ce nu este doar o condiție enervantă, ci se manifestă în viziune fuzzy.
• Deteriorarea corneană, cum ar fi infecția sau trauma, se poate manifesta prin deteriorarea ulterioară a structurilor din spatele acesteia, rareori în endoftalmită, precum și printr-o infecție puternică a ochiului, ceea ce duce adesea la îndepărtarea chirurgicală.
• O ruptură completă prin straturile corneei se poate manifesta prin eliberarea umorii apoase din camera exterioară, ca urmare a faptului că partea din față a ochiului devine netedă și apoi camera exterioară există doar potențial, ceea ce duce la pierderea vederii.
• Corpul vitroasă se desprinde adesea, începe să se retragă și poate trage retina din punctul de atașare, ceea ce duce la detașarea ei.

Deci, să rezumăm. Din cele de mai sus se poate observa că fiecare parte a ochiului este absolut necesară pentru susținerea și funcționarea viziunii. Retina joacă un rol important în a avea celule fotosensibile care pot trimite mesaje către creier pentru interpretare. Dar fiecare dintre aceste componente joacă un rol important în susținere, fără de care viziunea noastră ar suferi sau nu ar putea exista deloc.

Macroevoluția și mecanismul său secvențial trebuie să explice în detaliu modul în care viziunea umană, conform afirmației sale, sa dezvoltat prin mutații aleatorii din pete fotosensibile în nevertebrate, ținând cont de structura complexă, natura fiziologică și interdependența tuturor componentelor menționate mai sus.

Lăsați lumina să treacă

Pentru ca ochiul să funcționeze corect, multe dintre părțile sale trebuie să fie capabile să permită lumina să treacă prin ele, fără a le distruge sau distorsiona. Cu alte cuvinte, ele trebuie să fie translucide. Uită-te la restul corpului și este puțin probabil să găsești alte țesuturi care au o trăsătură vitală care permite penetrarea luminii. Macroevoluția trebuie să fie capabilă să explice nu numai mecanismele genetice ale originii macromoleculelor care alcătuiesc părțile ochilor ci și să explice cum se dovedește că ele au o trăsătură unică de a fi translucide și situate într-un organ al corpului, care este necesar pentru funcționarea corectă.

cornee  protejează ochiul din mediul înconjurător, dar, de asemenea, permite luminii să pătrundă în ochi pe drum spre retină. Transparența corneei depinde de absența vaselor de sânge din ea. Dar celulele corneei au nevoie de apă, oxigen și nutrienți pentru a supraviețui, ca orice altă parte a corpului. Ei obțin aceste substanțe vitale din lacrimile care acoperă partea din față a corneei și din umoarea apoasă care spală spatele. Este clar că, pentru a face presupuneri privind dezvoltarea unei cornee translucide, fără a ține seama de modul în care ea însăși ar putea funcționa și ar rămâne translucidă pe parcursul întregului proces, este, de fapt, o simplificare puternică a unui fenomen foarte complex decât se credea anterior. Deteriorarea corneei prin infecție sau rănire poate duce la cicatrizare, ca urmare a orbirii care se poate dezvolta, deoarece lumina nu va mai pătrunde prin aceasta în retină. Cea mai obișnuită cauză de orbire din lume este trachoma, o infecție care dăunează corneei.

Camera externăcare este conectat extern cu corneea, este umplut apă umedăprodusă din corpul ciliar. Această umiditate este un lichid pur apos, care nu numai că permite lumina să treacă prin neșocit, dar susține și corneea și lentilele. Există multe alte fluide care sunt produse în organism, cum ar fi sânge, urină, lichid sinovial, saliva etc. Majoritatea acestora nu contribuie la transmiterea luminii în volumul necesar pentru viziune. Macroevoluția trebuie să explice, de asemenea, dezvoltarea corpului ciliar și capacitatea sa de a produce această umiditate apoasă, care umple, formează și sprijină camera exterioară. De asemenea, ar trebui explicat din punct de vedere al macroevoluției necesitatea umezelii apoase pentru viziune, în sensul că în realitate servesc și alte țesuturi (corneea și lentilele), care sunt foarte importante pentru continuarea funcționării. Care dintre aceste componente au apărut mai întâi și cum au funcționat unul fără altul?

Iris (iris)  - Aceasta este lungimea coroidului pigmentat, care îi conferă culoarea. Irisul controlează cantitatea de lumină care vine mai departe către retină. Se compune din două tipuri diferite de mușchi, ambii controlați de celulele nervoase, ajustând dimensiunea deschiderii, care se numește elev. Sfincterul pupilei (mușchiul circular de îngustare), care este situat de-a lungul marginii irisului, este redus pentru a închide gaura din pupil. Mușchiul dilatator merge radial prin iris, ca și spițele unei roți, iar când se contractează, pupilele se deschid. Irisul este foarte important pentru controlul cantității de lumină care intră în ochi într-o anumită perioadă. Persoana care, datorită unei boli oculare numită eczemă, a suferit chinul datorită expansiunii elevilor și, prin urmare, a trebuit să iasă în lumină, poate aprecia pe deplin acest fapt.

Macroevoluția trebuie să răspundă modului în care fiecare mușchi sa dezvoltat și în ce ordine, asigurând, în același timp, funcționarea elevului. Ce muschi a venit primul și ce schimbări genetice au fost responsabile pentru el? Cum funcționa irisul pentru ochiul intermediar atunci când unul dintre mușchi lipsea? Cum și când a apărut reflexul nervos controlat?

lentilă  situată direct în spatele irisului și plasată într-o pungă specială. El este ținut în loc de ligamentele de sprijinconectat la corpul ciliar și numit corbel. Obiectivul constă din proteine ​​care îi permit să rămână transparente și transparente pentru a transmite lumina către retină. Ca și corneea, lentila nu conține vase și, prin urmare, depinde de umoarea apoasă pentru a obține apă, oxigen și nutrienți. Formarea de cataractă poate apărea din cauza rănirii sau uzurii lentilei, provocând decolorare și rigiditate care interferează cu viziunea normală. Ca și corneea, lentila constă într-o rețea complexă de țesuturi alcătuite din diferite macromolecule care depind de codul genetic din ADN. Macroevoluția trebuie să explice natura exactă a mutațiilor genetice sau a transformărilor celulare care urmau să se producă în organele fotosensibile mai primitive pentru a dezvolta un astfel de țesut complex cu capacitatea sa unică de a conduce lumina.

Corpul vitros, așa cum sa menționat în secțiunea anterioară, este o substanță ușoară, asemănătoare gelului, care umple cea mai mare parte a mărului ochiului și îi conferă formă și aspect. Subliniem încă o dată că organismul poate produce materialul cu calitățile necesare și îl poate plasa în corpul care are nevoie de el. Aceleași întrebări privind macroevoluția, care au vizat dezvoltarea macromoleculară a corneei și a lentilei, așa cum sa menționat mai sus, se aplică și corpului vitroasă și trebuie amintit că toate cele trei țesuturi, având o natură fizică diferită, se află în pozițiile corecte, ceea ce permite unei persoane să vadă.

Focalizarea, focalizarea, focalizarea

Aș vrea să vă întoarceți acum, să priviți pe fereastră sau prin ușa camerei în care vă aflați și să priviți la cel mai îndepărtat obiect. Ce crezi, cât de mult vă vedeți ochii, chiar vă concentrați? Ochiul uman este capabil de o înaltă claritate vizuală. Aceasta se exprimă în rezoluție unghiulară, adică câte grade din 360 în câmpul vizual pot focaliza în mod clar ochiul? Ochiul uman poate rezolva un minut de arc, care reprezintă 1/60 grade. Luna plină durează 30 de minute de arc pe cer. Destul de uimitor, nu-i așa?

Unele păsări de vânătoare pot oferi rezoluții de până la 20 de secunde arc, ceea ce le conferă o mai mare claritate vizuală decât a noastră.

Acum, întoarceți-vă din nou și priviți acest obiect îndepărtat. Dar de data aceasta, observați că, deși la prima vedere vă pare că vă concentrați pe o mare parte a câmpului, atunci când, în realitate, vă concentrați asupra locului în care căutați. Apoi, veți realiza că aceasta reprezintă doar o mică parte a întregii imagini. Ceea ce vă confruntați este viziune centralăcare depinde de fosa și de locul care îl înconjoară în retină. Acest site constă în principal din fotoreceptoare con, care funcționează cel mai bine în lumină puternică și vă permit să vedeți imagini clare colorate. De ce și cum se întâmplă acest lucru, vom lua în considerare în următorul articol. În esență, persoanele care suferă de distrofie maculară sunt conștiente de ceea ce se poate întâmpla atunci când vederea lor centrală se deteriorează.

Acum, întoarceți-vă din nou și priviți un obiect care este departe, dar de această dată observați cât de vag și nu suficient de colorat este tot ceea ce este dincolo de viziunea centrală. Aceasta este viziunea dvs. periferică, care depinde în principal de bastoanele fotoreceptoare care aliniază restul retinei și ne furnizează vederii nocturne. Acest lucru va fi discutat și în următorul articol. Vom analiza modul în care retina este capabilă să trimită impulsuri nervoase către creier. Dar, pentru a vă aprecia nevoia de focalizare a ochiului, trebuie mai întâi să înțelegeți cum funcționează retina. În final - aceasta este ceea ce focalizează razele de lumină.

Cu excepția cazurilor de trecere perpendiculară, razele de lumină se îndoaie sau refractează atunci când trec prin substanțe cu densități diferite, cum ar fi aerul sau apa. Prin urmare, lumina, pe langa lumina care trece direct prin centrul corneei si lentilei, va fi refractata in directia focalizarii principale la o anumita distanta in spatele lor (lungime focala). Această distanță va depinde de forța combinată a corneei și a lentilei, care vizează refracția luminii și direct legate de curbură.

Pentru a înțelege cum și de ce ochiul trebuie să se concentreze lumina pe care o vedem în mod clar, este important să se știe că toate razele de lumină care intră în ochi de la sursa la o distanță de peste 20 de picioare, mutați paralele între ele. Pentru ca ochiul să aibă o viziune centrală, corneea și lentilele trebuie să poată să refracționeze aceste raze, astfel încât acestea să se unească împreună în fosa și pe fața locului. (vezi fig.4)

Fig. 4Această cifră demonstrează modul în care ochiul se concentrează asupra obiectelor aflate la mai mult de 20 de picioare. Observați cât de paralele sunt razele de lumină între ele când se apropie de ochi. Corneea și lentilele lucrează împreună pentru a reflecta lumina către punctul focal al retinei, care coincide cu plasarea fosei și a petelor care o înconjoară. (vezi imaginea 1) Ilustrația este făcută pe site-ul web: www.health.indiamart.com/eye-care.

Puterea de refracție a lentilei este măsurată în dioptrii. Această forță este exprimată ca reciprocă a lungimii focale. De exemplu, dacă distanța focală a lentilelor este de 1 metru, atunci puterea de refracție este desemnată ca 1/1 = 1 dioptrie. Astfel, dacă forța corneei și a lentilei pentru a aduce împreună un punct de raze de lumină ar fi o dioptrie, atunci dimensiunea ochiului din față în spate ar trebui să fie de 1 metru pentru ca lumina să fie focalizată asupra retinei.

De fapt, puterea de refracție a corneei este de aproximativ 43 de dioptri, iar puterea de refracție a lentilei într-o stare de liniște atunci când vizualizați un obiect mai mare de 20 de picioare este de aproximativ 15 dioptrii. Când se calculează puterea de refracție combinată a corneei și a lentilei, se poate observa că aceasta este de aproximativ 58 dioptrii. Aceasta înseamnă că distanța de la cornee la retină a fost de aproximativ 1/58 = 0,017 metri = 17 mm pentru focalizarea corectă a luminii pe fosa. Ce știm? Acest lucru este la fel de mult ca la majoritatea oamenilor. Desigur, aceasta este o aproximare a dimensiunii medii și o anumită persoană poate avea o cornee sau o lentilă cu o curbură diferită, care se manifestă în diferite posibilități dioptrice și lungimea globului ocular.

Principalul lucru aici este că puterea de refracție combinată a corneei și a lentilei este perfect corelată cu dimensiunea globului ocular. Macroevoluția trebuie să explice mutațiile genetice care au fost responsabile nu numai pentru faptul că țesutul primitiv fotosensibil a fost plasat într-un măr bine protejat umplut cu o substanță asemănătoare gelului, dar și pentru faptul că țesuturi și lichide diferite permit transmiterea luminii și focalizarea cu o forță care se potrivește cu dimensiunea acest măr.

Persoanele care suferă de miopie (miopie) au dificultăți în a le vedea deoarece ochiul lor este prea lung și corneea cu lentila focalizează lumina de la obiectul din fața retinei. Acest lucru permite ca lumina să continue să treacă prin punctul focal și este distribuită pe retină, ceea ce duce la vedere încețoșată. Această problemă poate fi rezolvată cu ajutorul ochelarilor sau lentilelor.

Și acum, să analizăm ce se întâmplă atunci când ochiul încearcă să se concentreze pe ceva apropiat. Prin definiție, lumina care intră în ochi dintr-un obiect aflat la mai puțin de 20 de picioare în afară nu penetrează în paralel, ci este divergent. (vezi figura 5). Astfel, pentru a fi capabili să ne concentrăm asupra unui obiect aproape de ochii noștri, corneea și lentilele trebuie să poată reface lumina mai mult decât pot să se odihnească.

Fig. 5  Figura ne arată modul în care ochiul se concentrează pe obiecte mai mici de 20 de picioare. Rețineți că razele de lumină care pătrund în ochi nu sunt paralele, ci divergente. Deoarece puterea de refracție a corneei este fixată, obiectivul trebuie să ajusteze tot ceea ce este necesar pentru a se concentra asupra obiectelor din apropiere. Vedeți textul pentru a vedea cum funcționează. Ilustrația este făcută pe site-ul web: www.health.indiamart.com/eye-care.

Stați în spate și priviți din nou, apoi concentrați-vă privirea pe spatele mâinii. Veți simți o mișcare ușoară în ochi, pe măsură ce vă concentrați ochii la distanță. Acest proces se numește adaptare. Ce se întâmplă de fapt este faptul că mușchiul ciliar sub control nervos se poate contracta, permițând lentilei să se îndoaie mai mult. Această mișcare mărește puterea de refracție a lentilei de la 15 la 30 dioptrii. Această acțiune face ca razele luminii să coboare mai mult și permit ochiului să focalizeze lumina de la un obiect din apropiere pe orificiu și pe fața locului. Experiența ne-a arătat că există o limită a gradului de apropiere a ochiului. Acest fenomen este numit cel mai apropiat punct de vedere clar.

Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, timp de aproximativ 40 de ani, ei dezvoltă o afecțiune numită presbiopie (presbiopia), atunci când au dificultăți în focalizarea pe obiecte apropiate, deoarece lentila devine tare și își pierde elasticitatea. Prin urmare, adesea este posibil să se vadă persoanele în vârstă care țin obiecte la distanță de ochii lor pentru a se concentra asupra lor. De asemenea, puteți observa că poartă bifocale sau ochelari de citit, cu care pot citi în condiții de siguranță.

Macroevoluția trebuie să fie capabilă să explice dezvoltarea independentă a fiecărei componente necesare pentru adaptabilitate. Obiectivul trebuie să fie suficient de elastic, ceea ce îi permite să schimbe forma. Trebuie să fie în stare agățată pentru a se mișca. Musculatura ciliară și controlul nervului său ar trebui de asemenea să apară. Întregul proces de funcționare neuromusculară și acțiunea reflexului trebuie explicați printr-un proces pas cu pas la nivel bimolecular și electrofiziologic. Din nefericire, niciunul dintre cele de mai sus nu a fost explicat, doar vagi, fără prea multe constatări concrete, optimiste cu privire la simplitatea acestor sarcini. Poate că acest lucru ar putea fi suficient pentru cei care anterior au fost implicați în conceptul de macroevoluție, dar nu îndeplineau deloc cerințele unor încercări chiar și pentru o explicație cu adevărat științifică.

În concluzie, aș dori să vă reamintesc că, pentru a avea o secvență atât de complexă în ochi pentru o concentrare adecvată, trebuie să fiți capabil să vă îndreptați ochii spre subiectul interesului. Există șase mușchi externi ai ochiului, care funcționează în mod concertat. Lucrul în comun al ochilor ne oferă percepția corectă a profunzimii și a viziunii. Imediat ce se contractează orice mușchi, celălalt se relaxează pentru a asigura o mișcare uniformă a ochilor când scanează mediul. Acest lucru survine sub controlul nervilor și necesită o explicație din macroevoluție.

  (Vezi și).

Ce muschi au venit primul și care mutații genetice au fost responsabile pentru acest lucru? Cum functioneaza ochiul fara alti muschi? Când și cum sa dezvoltat controlul nervos al mușchilor? Când și cum a avut loc coordonarea?

Modificări în focalizare?

Din informațiile de la acest articol, întrebările pot fi încă ridicate la macroevoluție, la care nu a existat nici un răspuns. Nu am atins nici măcar problema bazei biomoleculare pentru funcționarea fotoreceptorului, formarea unui impuls nervos, calea optică spre creier, care are ca rezultat un sistem nervos excitator interpretat de creier ca "viziune". O multitudine de părți extraordinare complexe sunt necesare pentru ca ochiul uman să existe, durata acțiunii și funcționarea. Știința are acum informații noi despre formarea macromoleculelor și țesuturilor care stau la baza mecanismelor electrofiziologice ale funcționării fotoreceptorilor și despre componentele anatomice interdependente ale ochiului care sunt necesare pentru funcționarea și supraviețuirea corespunzătoare. Macroevoluția trebuie să investigheze în mod necesar toate aceste întrebări pentru a oferi o explicație a originii unui astfel de organ complex.

În ciuda faptului că la acel moment Darwin nu știa acest lucru, intuiția nu la dezamăgit atunci când și-a exprimat opinia în cartea "Despre originea speciilor": "Presupunând că ochiul [...] ar fi putut fi format din selecția naturală, pare Recunosc în mod liber că acest lucru este absolut absurd. "

Astăzi, pentru adoptarea unei teorii de origine, cercetătorii care au o înțelegere modernă a modului în care funcționează efectiv viața ar necesita mult mai multe dovezi decât simpla existență a diferitelor tipuri de ochi în diverse organisme. Fiecare aspect al funcționării ochiului și a vederii este un cod genetic responsabil pentru structurile macromoleculare conținute în fiecare parte necesară, interdependența fiziologică a fiecărei componente, electrofiziologia "vederii", mecanismele creierului care ne permit să primim impulsuri nervoase și să le transformăm în ceea ce noi numim " prin vedere "etc. - toate acestea ar trebui prezentate sub forma unui proces pas cu pas, astfel încât macroevoluția să poată fi considerată un mecanism de origine acceptabil.

Luând în considerare toate cerințele pentru macroevoluție, luând în considerare o explicație logică și detaliată a dezvoltării ochiului uman, una dintre abordările raționale ale explicației poate fi o comparație a funcționării ochiului cu datele faptice conținute în invențiile umane. Se spune de obicei că ochiul arată ca o cameră foto, dar în realitate aceasta este o presupunere oarecum neclară. Deoarece în relațiile umane este, ca să spunem așa, înțelegerea universală că dacă "y" este similar cu "x", atunci după definiția lui "x" a fost precedată în mod cronologic de "y". Astfel, atunci când se compară un ochi cu o cameră, declarația cea mai adevărată ar fi declarația că "camera pare a fi un ochi". Pentru orice cititor sensibil, este evident că aparatul de fotografiat nu sa întâmplat de la sine, ci a fost format din inteligența umană, adică a fost o lucrare de design rezonabil.

Deci, este convingerea că, datorită experienței, știm că camera a fost creată intelectual și foarte asemănătoare ochiului uman, este, de asemenea, un ochi rezonabil? Ce este mai rațional pentru minte: propuneri de macroevoluție sau un plan rezonabil?

În următorul articol, explorăm cu atenție lumea retinei cu celule fotoreceptoare, precum și baza biomoleculară și electrofiziologică pentru captarea unui foton și, ca rezultat, transmiterea impulsurilor către creier. Cu siguranță, acest lucru va adăuga un alt nivel de complexitate, care necesită o explicație macroevoluționară, care, după părerea mea, nu a fost încă prezentată în mod corespunzător.

Dr. Howard Glixman  A absolvit Universitatea din Toronto în 1978. A practicat medicina de aproape 25 de ani în Oakville, Ontario și Spring Hill, Florida. Recent, dr. Glixman și-a părăsit practica privată și a început să practice medicina paliativă pentru hospice în comunitatea sa. El are un interes deosebit în chestiunile legate de influența asupra naturii culturii noastre asupra realizărilor științei moderne, iar interesele sale includ și studii asupra a ceea ce înseamnă a fi uman.

Omul nu poate vedea în întuneric total.
   Pentru ca o persoană să vadă un obiect, este necesar ca lumina să se reflecte din obiect și să atingă retina ochiului. Sursele de lumină pot fi naturale (foc, soare) și artificiale (diverse lămpi). Dar ce este lumina?
Conform conceptelor științifice moderne, lumina este un val electromagnetic de o anumită gamă de frecvențe (destul de ridicată). Această teorie provine de la Huygens și este confirmată de numeroase experimente (în special experiența lui T. Jung). În același timp, în natura luminii, dualismul valurilor carpusculare este pe deplin manifestat, ceea ce determină în mare măsură proprietățile sale: atunci când este propagat, lumina se comportă ca un val, iar atunci când este emisă sau absorbită, se comportă ca o particulă (foton). Astfel, efectele luminii care apar în timpul propagării luminii (interferență, difracție etc.) sunt descrise de ecuațiile Maxwell și efectele care se manifestă în timpul absorbției și emisiei (efectul fotoelectric, efectul Compton) prin ecuațiile teoriei câmpului cuantic.
   Simplistic, ochiul uman este un receptor radio capabil să recepționeze unde electromagnetice cu un anumit interval de frecvență (optic). Sursele primare ale acestor valuri sunt corpurile care le emit (soarele, lămpile etc.), sursele secundare sunt corpurile care reflectă valurile surselor primare. Lumina din surse intră în ochi și le face vizibil pentru om. Astfel, dacă corpul este transparent pentru valurile spectrului de frecvență vizibil (aer, apă, sticlă etc.), atunci nu poate fi înregistrat cu ochiul. În același timp, ochiul, ca orice alt receptor radio, este "reglat" la un anumit interval de frecvență radio (în cazul ochiului acesta este de la 400 la 790 terahertz) și nu percepe unde care au frecvențe mai mari (ultraviolete) sau joase (în infraroșu). Această "reglare" se manifestă în întreaga structură a ochiului - din lentilă și din corpul vitros, care sunt transparente în acest domeniu de frecvență și se termină cu mărimea fotoreceptorilor care, în această analogie, sunt asemănătoare cu antenele receptorului radio și au dimensiunile care asigură cea mai eficientă recepție a undelor radio din acest domeniu special.
   Toate acestea determină împreună domeniul de frecvență în care persoana vede. Se numește gama de radiații vizibile.
   Radiații vizibile - undele electromagnetice percepute de ochiul uman, care ocupă o parte a spectrului cu o lungime de undă de aproximativ 380 (violet) până la 740 nm (roșu). Astfel de valuri ocupă o gamă de frecvențe de la 400 la 790 terahertzi. Radiația electromagnetică cu astfel de frecvențe se numește și lumină vizibilă sau pur și simplu lumină (în sensul restrâns al cuvântului). Ochiul uman este cel mai sensibil la lumină în regiunea de 555 nm (540 THz), în partea verde a spectrului.

Lumina albă împărțită de o prismă în culorile spectrului

Atunci când un fascicul alb este descompus, în prisma se formează un spectru în care radiația cu diferite lungimi de undă este reflectată într-un unghi diferit. Culorile incluse în spectru, adică acele culori care pot fi obținute de undele de lumină de aceeași lungime (sau o gamă foarte îngustă), se numesc culori spectrale. Principalele culori spectrale (având propriul nume), precum și caracteristicile de emisie ale acestor culori sunt prezentate în tabel:

Spectrul nu conține toate culorile pe care le distinge creierul uman și ele sunt formate din amestecarea altor culori [
   Ce vede o persoană

Datorită viziunii, obținem 90% din informațiile despre lumea din jurul nostru, astfel încât ochiul este unul dintre cele mai importante organe ale sensului.
   Ochiul poate fi numit dificil instrument optic. Sarcina sa principală este de a "transmite" imaginea corectă la nervul optic.



Structura ochiului uman

Corneea este o membrană transparentă care acoperă partea din față a ochiului. Nu are vase de sange, are o putere de refractie mare. Este inclus în sistemul optic al ochiului. Corneea este mărginită de cochila exterioară opacă a ochiului - sclera. Vezi structura corneei.
   Camera anterioară a ochiului este spațiul dintre cornee și iris. Este umplut cu fluid intraocular.
   Irisul are forma unui cerc cu o gaura inauntru (pupil). Irisul este alcătuit din mușchi, cu contracție și relaxare, de care se schimbă mărimea elevului. Intră în coroid. Irisul este responsabil pentru culoarea ochilor (dacă este albastră, înseamnă că există câteva celule de pigment în ea, dacă maro este mult). Efectuează aceeași funcție ca diafragma din cameră, ajustând fluxul luminos.
   Elevul este o gaură în iris. Dimensiunile sale depind, de obicei, de nivelul de iluminare. Cu cât lumina este mai mare, cu atât este mai mică elevul.
   Obiectivul este "lentila naturală" a ochiului.

Este transparentă, elastică - își poate schimba forma, aproape instantaneu "inducând focalizarea", datorită căruia o persoană vede bine atât în ​​apropiere, cât și în depărtare. Situat în capsulă, cilindru reținut. Lentila, ca corneea, intră în sistemul optic al ochiului. Transparența lentilei ochiului uman este excelentă - cea mai mare parte a luminii cu lungimi de undă între 450 și 1400 nm este transmisă. Lumina cu o lungime de undă de peste 720 nm nu este percepută. Lentilele ochiului uman sunt aproape incolore la naștere, dar devin gălbui cu vârsta. Aceasta protejează retina de expunerea la razele ultraviolete.
Corpul vitros este o substanță transparentă sub formă de gel situată în partea posterioară a ochiului. Corpul vitric păstrează forma globului ocular, este implicat în metabolismul intraocular. Este inclus în sistemul optic al ochiului.
   Retina - constă în fotoreceptori (sensibili la lumină) și celulele nervoase. Celulele receptorului situate în retină sunt împărțite în două tipuri: conuri și tije. În aceste celule, care produc enzimă de rodopsină, energia luminoasă (fotoni) este transformată în energie electrică a țesutului nervos, adică reacția fotochimică.
   Sclera este coaja opacă exterioară a globului ocular, care trece în corneea transparentă în fața globului ocular. 6 mușchi oculomotori sunt atașați de sclera. Acesta conține o cantitate mică de terminații și vase nervoase.
   Linia coroidală - partea posterioară a sclerei, adiacentă acesteia, este retina, cu care este strâns legată. Choroidul este responsabil pentru aportul de sânge al structurilor intraoculare. În bolile retinei se implică foarte des în procesul patologic. Nu există terminații nervoase în coroid, astfel încât durerea nu apare atunci când este bolnav, de obicei semnalând orice defecțiuni.
   Nervul optic - prin intermediul nervului optic, semnalele de la terminațiile nervoase sunt transmise creierului.
   O persoana nu se naste cu un organ de viziune deja dezvoltat: in primele luni de viata se formeaza creierul si viziunea si aproximativ 9 luni sunt capabili sa proceseze informatiile vizuale aproape instantaneu. Pentru a vedea, lumina este necesară.
Sensibilitatea la lumină a ochiului uman

Abilitatea unui ochi de a percepe lumina și de a-și recunoaște gradele diferite de luminozitate se numește senzație de lumină, iar abilitatea de a se adapta luminozității diferite a luminii este o adaptare a ochiului; sensibilitatea la lumină este estimată de valoarea prag a stimulului luminos.
   Omul cu o viziune bună  capabil să vadă lumina de la o lumânare la o distanță de câțiva kilometri pe timp de noapte. Sensibilitatea maximă la lumină este atinsă după o adaptare întunecată suficient de lungă. Se determină prin acțiunea fluxului de lumină într-un unghi solid de 50 ° la o lungime de undă de 500 nm (sensibilitatea maximă a ochiului). În aceste condiții, energia luminoasă a pragului este de aproximativ 10-9 erg / s, ceea ce este echivalent cu fluxul mai multor cante din domeniul optic pe secundă prin pupil.
Contribuția elevului la reglarea sensibilității ochiului este extrem de mică. Întreaga gamă de luminozitate pe care mecanismul nostru vizual este capabilă să o perceapă este uriașă: de la 10-6 kd.m² pentru un ochi complet adaptat întunericului la 106 kd.m² pentru un ochi complet adaptat la lumină. Mecanismul unei astfel de game largi de sensibilitate constă în descompunere și recuperare. - pigmenți fotosensibili în fotoreceptorii retinieni - conuri și tije.
   În ochiul uman există două tipuri de celule sensibile la lumină (receptori): tije extrem de sensibile, care sunt responsabile pentru viziunea crepusculară (noapte) și conuri mai puțin sensibile, care sunt responsabile pentru viziunea culorii.

Grafica normalizată a sensibilității conurilor ochiului uman S, M, L. Linia întreruptă prezintă sensibilitatea "negru și alb" a tijelor.

În retina umană, există trei tipuri de conuri, ale căror maxime de sensibilitate sunt în părțile roșu, verde și albastru ale spectrului. Distribuția tipurilor de conuri în retină este neuniformă: conurile "albastre" sunt mai aproape de periferie, în timp ce conurile "roșii" și "verzi" sunt repartizate aleatoriu. Corelarea tipurilor de conuri cu cele trei culori "primare" asigură recunoașterea a mii de culori și nuanțe. Curbele de sensibilitate spectrală ale celor trei tipuri de conuri se suprapun parțial, ceea ce contribuie la fenomenul metamerismului. O lumină foarte puternică excită toate cele 3 tipuri de receptori și, prin urmare, este percepută ca o radiație cu o culoare orbitoare de culoare albă.

Iritarea uniformă a tuturor celor trei elemente, care corespunde lumii medii de zi, provoacă de asemenea un sentiment de alb.
   Genele care codifică proteine ​​fotosensibile de opsină sunt responsabile pentru viziunea culorii umane. Potrivit susținătorilor teoriei cu trei componente, prezența a trei proteine ​​diferite care reacționează la diferite lungimi de undă este suficientă pentru percepția culorilor. Majoritatea mamiferelor au doar două astfel de gene, astfel încât acestea au viziune alb-negru.
   Opsina sensibilă la roșu este codificată la om de către gena OPN1LW.
   Alte opsine umane codifică genele OPN1MW, OPN1MW2 și OPN1SW, primele două codifică proteinele sensibile la lumină cu lungimi de undă medii, iar a treia este responsabilă de opsin, care este sensibil la partea de undă scurtă a spectrului.
   Viziune binoculară și stereoscopică

Analizorul vizual vizual în condiții normale oferă viziune binoculară, adică viziune cu doi ochi, cu o singură percepție vizuală. Principalul mecanism reflex al viziunii binoculare este reflexul de fuziune a imaginii - reflexul fuzional (fuziune), care apare în timp ce stimulează simultan elementele nervoase funcționale ale retinei ambelor ochi. Ca rezultat, există o dublare fiziologică a obiectelor care sunt mai aproape sau mai departe decât punctul fix (focalizarea binoculară). Ghostingul fiziologic (focalizare) ajută la evaluarea distanței unui obiect de la ochi și creează un sentiment de relief sau stereoscopie a vederii.
   Cu viziunea unui ochi, percepția adâncimii (distanța de relief) este efectuată de hl. arr. datorită semnelor auxiliare secundare de distanță (dimensiunea aparentă a obiectului, perspectivele liniare și aeriene, blocarea unor obiecte de către altele, localizarea ochiului etc.).

Căile analizorului vizual
   1 - jumătatea stângă a câmpului vizual, 2 - jumătatea dreaptă a câmpului vizual, 3 - ochiul, 4 - retina, 5 - nervii optici, 6 - nervul oftalmic, 7 - chiasma, 8 - tractul optic, umflarea cvadrilateralului, 11 - Cale vizuale nespecifice, 12 - Cortexul vizual al creierului.

O persoană nu vede cu ochii, ci prin ochii ei, de unde se transmite informația prin nervul optic, chiasmul, traiectoriile optice către anumite zone ale lobilor occipitali ai cortexului cerebral, unde se formează imaginea lumii exterioare pe care o vedem. Toate aceste organe constituie analizorul nostru vizual sau sistemul vizual.
   Psihologia percepției culorilor

Psihologia percepției culorilor  - abilitatea unei persoane de a percepe, identifica și numi culori.
   Sensul culorii depinde de un complex de factori fiziologici, psihologici, culturali și sociali. Inițial, studiile de percepție a culorii au fost efectuate ca parte a studiilor de culoare; mai târziu etnografi, sociologi și psihologi s-au alăturat problemei.
   Receptorii vizuale sunt pe bună dreptate considerați a fi "o parte a creierului care este adusă la suprafața corpului". Prelucrarea inconștientă și corectarea percepției vizuale oferă "corectitudinea" viziunii și este, de asemenea, cauza "erorilor" în evaluarea culorii în anumite condiții. Astfel, eliminarea iluminării "în fundal" a ochiului (de exemplu, atunci când privim obiectele îndepărtate printr-un tub îngust) schimbă semnificativ percepția culorilor acestor obiecte.
Vizionarea simultană a acelorași obiecte non-luminoase sau a surselor de lumină de către mai mulți observatori cu vizibilitate normală a culorilor, în aceleași condiții de vizualizare, permite stabilirea unei corespondențe unu la unu între compoziția spectrală a emisiilor comparate și senzațiile de culoare cauzate de acestea. Măsurătorile de culoare (colorimetrie) se bazează pe aceasta. O astfel de corespondență este unică, dar nu una la-unu: aceleași senzații de culoare pot provoca fluxuri de radiații cu compoziție spectrală diferită (metamerism).
   Există multe definiții ale culorii ca cantitate fizică. Dar chiar și în cele mai bune dintre ele, din punct de vedere colorimetric, este adesea omis să menționăm că această unicitate (nu reciprocă) se realizează numai în condiții standardizate de observare, iluminare etc. nu ia în considerare schimbarea percepției culorii atunci când intensitatea radiației aceleiași compoziții spectrale se modifică (Fenomenul Bezold - Brücke) nu este luat în considerare. adaptarea culorilor ochiului etc. Prin urmare, varietatea de senzații de culoare care apar în condiții de iluminare reale, variațiile dimensiunilor unghiulare ale elementelor comparate în culoare, fixarea lor în diferite părți ale retinei, diferitele stări psihofiziologice ale observatorului etc. sunt întotdeauna mai bogate decât diversitatea colorimetrică colorimetrică.
   De exemplu, în colorimetrie, unele culori (cum ar fi portocaliu sau galben) sunt definite în mod egal, care în viața de zi cu zi sunt percepute (în funcție de lumină) ca maro, castan, maro, ciocolată, măsline etc. Una dintre cele mai bune încercări de definire a conceptului de Color, aparținând lui Erwin Schrödinger, este eliminată prin absența simplă a indicațiilor că senzațiile de culoare depind de numeroasele condiții specifice de observare. Potrivit lui Schrödinger, Culoarea este o proprietate a compoziției spectrale a radiațiilor, comună tuturor radiațiilor care nu se disting vizibil de oameni.
   Datorită naturii ochiului, lumina care provoacă senzația de aceeași culoare (de exemplu, albă), adică același grad de excitație a celor trei receptori vizuale, poate avea o compoziție spectrală diferită. O persoană în majoritatea cazurilor nu observă acest efect, ca și cum ar "ghici" culoarea. Acest lucru se datorează faptului că, deși temperatura de culoare a diferitelor iluminări poate fi aceeași, spectrele luminii naturale și artificiale reflectate de același pigment pot să difere semnificativ și să provoace diferite senzații de culoare.
Diferențe în viziunea umană și animală. Metamerismul în fotografie

Viziunea umană este un analizor cu trei stimuli, adică caracteristicile spectrale ale unei culori sunt exprimate în numai trei valori. Dacă fluxurile de radiații comparate cu compoziție spectrală diferită produc același efect asupra conurilor, culorile sunt percepute ca fiind identice.
   În lumea animală, există analizoare de culori cu patru și chiar cinci stimuli, astfel încât culorile percepute de om sunt aceleași, animalele pot părea diferite. În special, păsările de pradă văd urme de rozătoare pe căile spre burrow numai datorită luminiscenței ultraviolete a componentelor lor de urină.
   O situație similară există cu sistemele de înregistrare a imaginilor, atât digitale, cât și analogice. Deși în cea mai mare parte sunt trei stimuli (trei straturi de emulsie de film, trei tipuri de celule digitale sau matrice de scanere), metamerismul lor este diferit de cel al viziunii umane. Prin urmare, culorile percepute de ochi ca fiind identice pot fi diferite în fotografie și invers.