תמונה על הרשתית. מדוע העין האנושית רואה חפצים הפוכים? איך באמת עובדות העיניים?

Fundamentals of psychophysiology., M. INFRA-M, 1998, p.57-72, פרק 2 Ed. יו.אי. אלכסנדרוב

2.1. המבנה והתפקודים של המנגנון האופטי של העין

לגלגל העין יש צורה כדורית, מה שמקל על פנייה כדי לכוון אל האובייקט הנדון ומספק מיקוד טוב של התמונה על כל המעטפת הרגישה לאור של העין - הרשתית. בדרך לרשתית עוברות קרני האור דרך מספר אמצעים שקופים – הקרנית, העדשה וגוף הזגוגית. עקמומיות ומקדם שבירה מסוימים של הקרנית ובמידה פחותה העדשה קובעים את השבירה של קרני האור בתוך העין. מתקבלת תמונה על הרשתית, מוקטנת בחדות ומתהפכת מימין לשמאל (איור 4.1 א). כוח השבירה של כל מערכת אופטית מתבטא בדיאופטריות (D). דיופטר אחד שווה לכוח השבירה של עדשה עם אורך מוקד 100 ס"מ. כוח השבירה של עין בריאה הוא 59D בעת צפייה בעצמים מרוחקים ו-70.5D בעת צפייה בחפצים קרובים.

אורז. 4.1.

2.2. דִיוּר

הלינה היא התאמת העין לראייה ברורה של עצמים הממוקמים במרחקים שונים (בדומה להתמקדות בצילום). לראייה ברורה של אובייקט, יש צורך שתמונתו תהיה ממוקדת ברשתית (איור 4.1 ב). את התפקיד העיקרי באקומודציה ממלא השינוי בעקמומיות העדשה, כלומר. כוח השבירה שלו. כאשר צופים בחפצים קרובים, העדשה הופכת קמורה יותר. מנגנון האקומודציה הוא כיווץ שרירים המשנים את קמור העדשה.

2.3. שגיאות שבירה של העין

שתי שגיאות השבירה העיקריות של העין הן קוצר ראייה (קוצר ראייה) ורוחק ראייה (היפרמטרופיה). חריגות אלו אינן נובעות מאי ספיקה של אמצעי השבירה של העין, אלא משינוי באורך גלגל העין (איור 4.1 ג, ד). אם ציר האורך של העין ארוך מדי (איור 4.1 ג), אזי הקרניים מעצם מרוחק יתמקדו לא ברשתית, אלא מולה, בגוף הזגוגית. עין כזו נקראת קוצר ראייה. כדי לראות בבירור למרחקים, על אדם שקרוב ראייה להציב מול עיניו משקפיים קעורות, שידחפו את התמונה הממוקדת אל הרשתית (איור 4.1 ה). לעומת זאת, בעין הרחוקה (איור 4.1 ד') ציר האורך מתקצר ולכן הקרניים מעצם מרוחק ממוקדות מאחורי הרשתית, ניתן לפצות על חסרון זה על ידי עלייה בבליטה של העדשה . עם זאת, כאשר צופים בחפצים קרובים, מאמצי ההסתגלות של אנשים מרחיקי ראייה אינם מספיקים. לכן, לקריאה, עליהם להרכיב משקפיים עם עדשות דו קמורות המשפרות את שבירה של האור (איור 4.1 ה).

2.4. רפלקס אישון ואישון

האישון הוא החור במרכז הקשתית שדרכו האור חודר לעין. זה משפר את בהירות התמונה על הרשתית, מגדיל את עומק השדה של העין ומבטל סטייה כדורית. בהרחבה, האישון באור מצטמצם במהירות ("רפלקס אישונים"), מה שמווסת את זרימת האור הנכנסת לעין. אז, באור בהיר, האישון הוא בקוטר של 1.8 מ"מ, עם אור יום ממוצע הוא מתרחב ל 2.4 מ"מ, ובחושך - עד 7.5 מ"מ. זה פוגע באיכות התמונה ברשתית, אך מגביר את הרגישות המוחלטת של הראייה. לתגובת האישון לשינויים בתאורה יש אופי אדפטיבי, שכן היא מייצבת את הארת הרשתית בטווח קטן. אצל אנשים בריאים, האישונים של שתי העיניים הם בקוטר זהה. כאשר עין אחת מוארת, גם האישון של השני מצטמצם; תגובה כזו נקראת ידידותית.

2.5. מבנה ותפקודי הרשתית

הרשתית היא הקרום הפנימי הרגיש לאור של העין. יש לו מבנה רב שכבתי מורכב (איור 4.2). ישנם שני סוגים של קולטנים (מוטות וקרוטים) ומספר סוגים של תאי עצב. עירור קולטנים מפעיל את תא העצב הראשון של הרשתית - הנוירון הדו קוטבי. עירור של נוירונים דו-קוטביים מפעיל תאי גנגליון ברשתית, אשר מעבירים את הדחפים שלהם למרכזי הראייה התת-קורטיקליים. תאים אופקיים ואקריניים מעורבים גם בתהליכי העברה ועיבוד המידע ברשתית. כל הנוירונים ברשתית הללו עם התהליכים שלהם יוצרים את המנגנון העצבי של העין, המעורב בניתוח ועיבוד מידע חזותי. לכן הרשתית נקראת החלק במוח שממוקם בפריפריה.

2.6. המבנה והתפקודים של שכבות הרשתית

תאים אפיתל פיגמנטיוצרים את השכבה החיצונית, המרוחקת ביותר מהאור, של הרשתית. הם מכילים מלנוזומים, המעניקים להם את צבעם השחור. הפיגמנט סופג אור עודף, מונע את השתקפותו ופיזורו, מה שתורם לבהירות התמונה על הרשתית. אפיתל הפיגמנט ממלא תפקיד מכריע בהתחדשות הסגול החזותי של קולטני הפוטו לאחר שינוי צבעו, בחידוש המתמיד של המקטעים החיצוניים של תאי הראייה, בהגנה על הקולטנים מפני נזקי אור, וכן בהעברת חמצן ו חומרים מזינים להם.

קולטני אור.שכבת קולטנים חזותיים: מוטות וחרוטים צמודים לשכבת אפיתל הפיגמנט מבפנים. כל רשתית אנושית מכילה 6-7 מיליון קונוסים ו-110-125 מיליון מוטות. הם מפוזרים בצורה לא אחידה ברשתית. הפובאה המרכזית של הרשתית - fovea (fovea centralis) מכילה רק קונוסים. לקראת פריפריית הרשתית כמות החרוטים פוחתת ומספר המוטות עולה, כך שבפריפריה הרחוקה יש רק מוטות. קונוסים מתפקדים בתנאי תאורה גבוהים, הם מספקים ראיית יום וצבע; מוטות רגישים יותר לאור אחראים לראייה עמומה.

הצבע נתפס בצורה הטובה ביותר כאשר האור פוגע בפובה של הרשתית, המכילה כמעט אך ורק קונוסים. הנה חדות הראייה הגדולה ביותר. ככל שמתרחקים ממרכז הרשתית, תפיסת הצבע והרזולוציה המרחבית יורדים בהדרגה. הפריפריה של הרשתית, המכילה רק מוטות, אינה קולטת צבעים. מצד שני, רגישות האור של מנגנון החרוט של הרשתית קטנה פי כמה מזו של מנגנון המוט. לכן, בשעת בין ערביים, עקב ירידה חדה בראיית החרוט והדומיננטיות של ראיית מוטות היקפית, איננו מבחינים בצבע ("כל החתולים אפורים בלילה").

פיגמנטים חזותיים.מוטות רשתית אנושיים מכילים את הפיגמנט רודופסין, או סגול חזותי, שספקטרום הספיגה המרבי שלו הוא באזור של 500 ננומטר (ננומטר). המקטעים החיצוניים של שלושת סוגי הקונוסים (רגישים לכחול, ירוק ואדום) מכילים שלושה סוגים של פיגמנטים חזותיים, שספקטרום הספיגה שלהם הם בכחול (420 ננומטר), ירוק (531 ננומטר) ואדום ( 558 ננומטר) אזורים של הספקטרום. פיגמנט החרוט האדום נקרא יודפסין. מולקולת הפיגמנט החזותי מורכבת מחלק חלבוני (אופסין) וחלק כרומופורי (רשתית, או ויטמין A אלדהיד). מקור הרשתית בגוף הם קרוטנואידים; עם החסר שלהם, ראיית הדמדומים ("עיוורון לילה") נפגעת.

2.7. נוירונים ברשתית

קולטני הפוטו ברשתית מחוברים סינפטית לתאי עצב דו-קוטביים (ראה איור 4.2). תחת פעולת האור פוחת שחרור המתווך מהפוטורצפטור, מה שגורם להיפרפולריזציה של הממברנה של התא הדו-קוטבי. ממנו מועבר אות העצבים לתאי גנגליון, שהאקסונים שלהם הם סיבי עצב הראייה.

אורז. 4.2.תרשים של מבנה הרשתית:
1 - מקלות; 2 - קונוסים; 3 - תא אופקי; 4 - תאים דו קוטביים; 5 - תאים אקריניים; 6 - תאי גנגליון; 7 - סיבי עצב הראייה

על כל 130 מיליון תאי קולטני אור, ישנם רק 1,250,000 תאי גנגליון ברשתית. המשמעות היא שדחפים מקולטנים רבים מתכנסים (מתכנסים) דרך נוירונים דו-קוטביים לתא גנגליון אחד. קולטנים המחוברים לתא גנגליון אחד יוצרים את השדה הקולט שלו [Huebel, 1990; פיזיול. חזון, 1992]. לפיכך, כל תא גנגליון מסכם את העירור המתרחש במספר רב של קולטנים. זה מגביר את רגישות האור של הרשתית, אך מחמיר את הרזולוציה המרחבית שלה. רק במרכז הרשתית (באזור ה-fovea) כל קונוס מחובר לתא דו-קוטבי אחד, אשר, בתורו, מחובר לתא גנגליון אחד. זה מספק רזולוציה מרחבית גבוהה של מרכז הרשתית, אך מפחית בחדות את רגישות האור שלה.

האינטראקציה של נוירוני רשתית שכנים מסופקת על ידי תאים אופקיים ואקריניים, באמצעות תהליכים שמתפשטים אותות המשנים את ההעברה הסינפטית בין קולטני צילום ודו-קוטביים (תאים אופקיים) ובין תאי דו-קוטביים ותאי גנגליון (אמקרינים). תאים אמקריניים מבצעים עיכוב לרוחב בין תאי גנגליון סמוכים. סיבי עצב צנטריפוגליים, או efferent, מגיעים גם לרשתית, ומביאים אליה אותות מהמוח. דחפים אלה מווסתים את הולכת העירור בין התאים הדו-קוטביים והגנגליונים של הרשתית.

2.8. מסלולי עצב וחיבורים במערכת הראייה

מהרשתית, מידע חזותי עובר לאורך סיבי עצב הראייה אל המוח. העצבים משתי העיניים נפגשים בבסיס המוח, שם חלק מהסיבים עוברים לצד הנגדי (כיאזמה אופטית, או כיאזמה). זה מספק לכל המיספרה של המוח מידע משתי העיניים: האונה העורפית של ההמיספרה הימנית קולטת אותות מהחצי הימני של כל רשתית, והמיספרה השמאלית מקבלת אותות מהחצי השמאלי של כל רשתית (איור 4.3).

אורז. 4.3.תרשים של מסלולי הראייה מהרשתית לקליפת הראייה הראשונית:
LPZ - שדה ראייה שמאלי; RPV - שדה ראייה ימני; tf - נקודת קיבוע מבט; lg - עין שמאל; pg - עין ימין; zn - עצב ראייה; x - כיאזמה אופטית, או כיאזמה; מ - נתיב אופטי; צינורות - גוף גנאי חיצוני; ZK - קורטקס חזותי; lp - ההמיספרה השמאלית; pp - ההמיספרה הימנית

לאחר הכיאזמה, עצבי הראייה נקראים דרכי אופטיקה, ורוב הסיבים שלהם מגיעים למרכז הראייה התת-קורטיקלי - הגוף הגנטי לרוחב (NKT). מכאן, אותות חזותיים נכנסים לאזור ההקרנה העיקרי של קליפת הראייה (קליפת המוח הפסים, או שדה 17 לפי ברודמן). קליפת הראייה מורכבת ממספר שדות, שכל אחד מהם מספק את הפונקציות הספציפיות שלו, מקבל אותות ישירים ועקיפים מהרשתית ובאופן כללי שומר על הטופולוגיה שלה, או רטינוטופיה (אותות מאזורים סמוכים של הרשתית נכנסים לאזורים סמוכים לקליפת העין. ).

2.9. פעילות חשמלית של מרכזי מערכת הראייה

תחת פעולת האור בקולטנים, ולאחר מכן בתאי העצב של הרשתית, נוצרים פוטנציאלים חשמליים המשקפים את הפרמטרים של הגירוי הפועל (איור 4.4א, א). התגובה החשמלית הכוללת של הרשתית לאור נקראת אלקטרוטינוגרמה (ERG).

אורז. 4.4.אלקטרורטינוגרמה (א) ופוטנציאל מעורר אור (EP) של קליפת הראייה (ב):
א ב ג דעל (א) - גלי ERG; החצים מציינים את רגעי הדלקת האור. R 1 - R 5 - גלי EP חיוביים, N 1 - N 5 - גלי EP שלילי על (b)

ניתן להקליט אותו מכל העין: אלקטרודה אחת מונחת על פני הקרנית, והשנייה על עור הפנים ליד העין (או על תנוך האוזן). ה-ERG משקף היטב את העוצמה, הצבע, הגודל ומשך הזמן של גירוי האור. מכיוון שפעילותם של כמעט כל תאי הרשתית (למעט תאי הגנגליון) באה לידי ביטוי ב-ERG, מדד זה נמצא בשימוש נרחב לניתוח העבודה ולאבחון מחלות הרשתית.

עירור של תאי הגנגליון ברשתית מוביל לעובדה שדחפים חשמליים ממהרים לאורך האקסונים שלהם (סיבי עצב הראייה) אל המוח. תא הגנגליון ברשתית הוא הנוירון הראשון מהסוג ה"קלאסי" ברשתית היוצר דחפים מתפשטים. שלושה סוגים עיקריים של תאי גנגליון תוארו: תגובה להדלקת האור (הדלקה - תגובה), כיבויו (כיבוי - תגובה) ושניהם (הדלקה - תגובה). במרכז הרשתית, השדות הקליטה של תאי הגנגליון קטנים, בעוד שבפריפריה של הרשתית הם הרבה יותר בקוטר. עירור סימולטני של תאי גנגליון הממוקמים קרוב מוביל לעיכוב הדדי שלהם: התגובות של כל תא הופכות פחות מאשר בגירוי בודד. השפעה זו מבוססת על עיכוב לרוחב או לרוחב (ראה פרק 3). בשל צורתם העגולה, השדות הקולטים של תאי הגנגליון ברשתית מייצרים מה שנקרא תיאור נקודתי של תמונת הרשתית: היא מוצגת על ידי פסיפס בדיד דק מאוד המורכב מנוירונים נרגשים.

הנוירונים של מרכז הראייה התת-קורטיקלי מתרגשים כאשר הם מקבלים דחפים מהרשתית לאורך סיבי עצב הראייה. שדות הקליטה של נוירונים אלה הם גם עגולים, אך קטנים יותר מאשר ברשתית. פרצי הדחפים הנוצרים על ידם בתגובה להבזק אור קצרים יותר מאשר ברשתית. ברמת ה-NKT יש אינטראקציה של אותות אפרנטיים המגיעים מהרשתית עם אותות efferent מקליפת הראייה, וכן מ היווצרות רשתיתממערכות שמיעתיות ואחרות. אינטראקציה זו עוזרת לבודד את המרכיבים המשמעותיים ביותר של האות, ואולי היא מעורבת בארגון קשב חזותי סלקטיבי (ראה פרק 9).

פריקות דחף של נוירוני NKT לאורך האקסונים שלהם נכנסות לחלק העורפי של ההמיספרות המוחיות, שבו נמצא אזור ההקרנה העיקרי של קליפת הראייה (קליפת המוח הפסים). כאן, אצל פרימטים ובני אדם, עיבוד המידע הוא הרבה יותר מיוחד ומורכב מאשר ברשתית וב-LNT. לנוירונים של קליפת הראייה אין שדות קליטה עגולים אלא מוארכים (אופקי, אנכי או אלכסוני) (איור 4.5) [Huebel, 1990].

אורז. 4.5. השדה הקליטה של נוירון בקליפת הראייה של מוחו של החתול (A) והתגובות של נוירון זה לרצועות אור בעלות אוריינטציה שונה המהבהבת בשדה הקליטה (B). A - האזור המעורר של השדה הקולט מסומן בפלוסים, ושני האזורים המעכבים לרוחב מסומנים במינוס. B - ניתן לראות שנוירון זה מגיב בצורה החזקה ביותר לכיוון האנכי והקרוב אליו

בשל כך, הם מסוגלים לבחור שברי קווים בודדים מהתמונה עם כיוון ומיקום כזה או אחר ולהגיב אליהם באופן סלקטיבי. (גלאי כיוון).בכל אזור קטן של קליפת המוח החזותית, לאורך עומקו, מרוכזים נוירונים עם אותה כיוון ולוקליזציה של שדות קליטה בשדה הראייה. הם יוצרים אוריינטציה טורנוירונים, העוברים אנכית דרך כל שכבות הקורטקס. העמוד הוא דוגמה לאסוציאציה פונקציונלית של נוירונים בקליפת המוח המבצעים תפקיד דומה. קבוצה של עמודי אוריינטציה שכנים, אשר לנוירונים שלהם יש שדות קליטה חופפים אך כיוונים מועדפים שונים, יוצרים מה שנקרא עמוד על. כפי שמראים מחקרים מהשנים האחרונות, האיחוד הפונקציונלי של נוירונים מרוחקים זה מזה בקליפת הראייה יכול להתרחש גם עקב סינכרון הפרשות שלהם. לאחרונה נמצאו בקליפת הראייה נוירונים בעלי רגישות סלקטיבית לצורות צולבות וזוויתיות, השייכים לגלאים מסדר 2. כך החלה להתמלא ה"נישה" בין גלאי האוריינטציה הפשוטים המתארים את המאפיינים המרחביים של התמונה לבין גלאי המסדר הגבוה יותר (הפנים) שנמצאו בקליפת המוח הטמפורלית.

IN השנים האחרונותהכוונון המכונה "תדר מרחבי" של נוירונים בקליפת הראייה נחקר היטב [Glezer, 1985; פיזיול. חזון, 1992]. זה טמון בעובדה שנוירונים רבים מגיבים באופן סלקטיבי לסריג של פסים בהירים וכהים ברוחב מסוים שהופיע בשדה הקליטה שלהם. אז, יש תאים שרגישים לסריג של פסים קטנים, כלומר. לתדר מרחבי גבוה. נמצאו תאים בעלי רגישות לתדרים מרחביים שונים. מאמינים שתכונה זו מספקת למערכת הראייה את היכולת להבחין בין אזורים בעלי טקסטורות שונות מהתמונה [Glezer, 1985].

נוירונים חזותיים רבים מגיבים באופן סלקטיבי לכיווני תנועה מסוימים (גלאי כיוון) או לצבע כלשהו (נוירונים מנוגדים לצבע), וחלק מהנוירונים מגיבים בצורה הטובה ביותר למרחק היחסי של אובייקט מהעיניים. מידע על תכונות שונות של אובייקטים חזותיים (צורה, צבע, תנועה) מעובד במקביל ב חלקים שוניםקליפת הראייה.

כדי להעריך את העברת האות ברמות שונות של מערכת הראייה, רישום של סך עורר פוטנציאלים(VP), אשר בבני אדם ניתן להסיר בו זמנית מהרשתית ומקליפת הראייה (ראה איור 4.4 ב). השוואה בין תגובת הרשתית הנגרמת על ידי הבזק (ERG) לבין EP קורטיקלי מאפשרת להעריך את עבודת ההקרנה מסלול חזותיולבסס את הלוקליזציה של התהליך הפתולוגי במערכת הראייה.

2.10. רגישות לאור

רגישות מוחלטת של הראייה. כדי שתחושה חזותית תתרחש, לאור חייב להיות אנרגיה מינימלית (סף) מסוימת. המספר המינימלי של קוונטות האור הנחוצות להתרחשות תחושת האור בחושך נע בין 8 ל-47. ניתן לעורר מקל אחד עם קוונט אור אחד בלבד. לפיכך, הרגישות של קולטני הרשתית בתנאים הנוחים ביותר לתפיסת אור היא הגבול. מוטות בודדים וחרוטים של הרשתית שונים מעט ברגישות לאור. עם זאת, מספר קולטני הפוטו ששולחים אותות לתא גנגליון אחד שונה במרכז ובפריפריה של הרשתית. מספר החרוטים בשדה הקליטה במרכז הרשתית קטן בערך פי 100 ממספר המוטות בשדה הקליטה בפריפריה של הרשתית. בהתאם לכך, הרגישות של מערכת המוטות גבוהה פי 100 מזו של מערכת החרוטים.

2.11. הסתגלות חזותית

במהלך המעבר מחושך לאור, מתרחש עיוורון זמני, ואז רגישות העין יורדת בהדרגה. התאמה זו של מערכת הראייה לתנאי אור בהיר נקראת התאמה לאור. התופעה ההפוכה (הסתגלות כהה) נצפית כאשר אדם עובר מחדר מואר לחדר כמעט לא מואר. בהתחלה, הוא לא רואה כמעט כלום בגלל ההתרגשות המופחתת של קולטני הפוטו ונוירונים חזותיים. בהדרגה, קווי המתאר של עצמים מתחילים להתגלות, ואז גם הפרטים שלהם שונים, שכן הרגישות של קולטני הפוטו ונוירונים חזותיים בחושך עולה בהדרגה.

העלייה ברגישות לאור בזמן שהייה בחושך מתרחשת בצורה לא אחידה: ב-10 הדקות הראשונות היא עולה עשרות מונים, ולאחר מכן, תוך שעה, עשרות אלפי מונים. תפקיד חשוב בתהליך זה הוא שיקום של פיגמנטים חזותיים. מכיוון שרק מוטות רגישים בחושך, חפץ מואר עמום נראה רק עם ראייה היקפית. תפקיד משמעותי בהסתגלות, בנוסף לפיגמנטים החזותיים, ממלא על ידי החלפת הקשרים בין אלמנטים ברשתית. בחושך, אזור המרכז המעורר של שדה הקליטה של תא הגנגליון גדל עקב היחלשות עיכוב הטבעת, מה שמוביל לעלייה ברגישות לאור. רגישות האור של העין תלויה גם בהשפעות המגיעות מהמוח. הארה של עין אחת מפחיתה את רגישות האור של העין הלא מוארת. בנוסף, הרגישות לאור מושפעת גם מאותות קול, ריח וטעם.

2.12. רגישות דיפרנציאלית של הראייה

אם תאורה נוספת dI נופלת על משטח מואר עם בהירות I, אזי, על פי חוק ובר, אדם יבחין בהבדל בתאורה רק אם dI / I \u003d K, כאשר K הוא קבוע השווה ל-0.01-0.015. הערך של dI/I נקרא סף הדיפרנציאלי של רגישות לאור. היחס dI/I קבוע ברמות הארה שונות ומשמעות הדבר היא שכדי לתפוס את ההבדל בתאורה של שני משטחים, אחד מהם חייב להיות בהיר יותר מהשני ב-1 - 1.5%.

2.13. ניגוד בהירות

עיכוב רוחבי הדדי של נוירונים חזותיים (ראה פרק 3) עומד בבסיס ניגודיות הבהירות הכללית או הגלובלית. לכן, רצועת נייר אפורה המונחת על רקע בהיר נראית כהה יותר מאותה רצועה המונחת על רקע כהה. זה מוסבר על ידי העובדה שרקע בהיר מעורר נוירונים רבים ברשתית, ועירורם מעכב את התאים המופעלים על ידי הרצועה. העיכוב הרוחבי החזק ביותר פועל בין נוירונים מרווחים קרובים, ויוצר את ההשפעה של ניגודיות מקומית. ניכרת עלייה בהפרש הבהירות בגבול משטחים בעלי תאורה שונה. אפקט זה נקרא גם שיפור קווי מתאר, או אפקט מאך: על גבול שדה אור בהיר ומשטח כהה יותר, ניתן לראות שני קווים נוספים (קו בהיר עוד יותר בגבול שדה בהיר וקו כהה מאוד ב- הגבול של משטח כהה).

2.14. בהירות אור מסנוורת

אור בהיר מדי גורם לתחושה לא נעימה של עיוור. הגבול העליון של הבהירות המסנוורת תלוי בהסתגלות העין: ככל שההסתגלות הכהה הייתה ארוכה יותר, כך בהירות האור גורמת לסנוור נמוך יותר. אם חפצים בהירים מאוד (מסנוורים) נכנסים לשדה הראייה, הם פוגעים בהבחנה של האותות על חלק ניכר מהרשתית (למשל, בכביש לילה, נהגים מסונוורים מפנסי מכוניות מתקרבות). לעבודה עדינה הקשורה למאמץ בעיניים (קריאה ארוכה, עבודה על מחשב, הרכבת חלקים קטנים), יש להשתמש רק באור מפוזר שאינו מסנוור את עיניכם.

2.15. האינרציה של הראייה, היתוך של הבהוב, תמונות עוקבות

תחושה חזותית אינה מופיעה באופן מיידי. לפני שתחושה יכולה להתרחש, טרנספורמציות וסיגנלים מרובים חייבים להתרחש במערכת הראייה. זמן "אינרציה של הראייה", הכרחי להופעת תחושה חזותית, הוא בממוצע 0.03 - 0.1 שניות. יש לציין שגם תחושה זו אינה נעלמת מיד לאחר שהגירוי נפסק - היא נמשכת זמן מה. אם בחושך נעביר גפרור בוער באוויר, נראה קו זוהר, שכן גירויים האור הבאים במהירות בזה אחר זה מתמזגים לתחושה מתמשכת. קצב החזרות המינימלי של גירויי אור (לדוגמה, הבזקי אור), שבו מתרחש האסוציאציה של תחושות אינדיבידואליות, נקרא תדר היתוך הבהוב קריטי.בתאורה בינונית, תדירות זו היא 10-15 הבזקים לשנייה אחת. קולנוע וטלוויזיה מבוססים על תכונת הראייה הזו: איננו רואים פערים בין פריימים בודדים (24 פריימים לשנייה אחת בקולנוע), שכן התחושה הוויזואלית של פריים אחד עדיין נמשכת עד להופעת הפריים הבא. זה מספק אשליה של המשכיות התמונה והתנועה שלה.

תחושות שנמשכות לאחר הפסקת הגירוי נקראות תמונות עוקבות.אם אתה מסתכל על המנורה הכלולה ועוצם את העיניים, אז זה נראה לזמן מה. אם לאחר קיבוע המבט על האובייקט המואר, מעבירים את המבט לרקע בהיר, אז במשך זמן מה ניתן לראות תמונה שלילית של האובייקט הזה, כלומר. החלקים הבהירים שלו כהים, והחלקים הכהים הם בהירים (תמונה רציפה שלילית). זה מוסבר בעובדה שעירור מעצם מואר מעכב (מסגל) באופן מקומי אזורים מסוימים ברשתית; אם לאחר מכן תעביר את מבטך למסך מואר באופן אחיד, אז האור שלו ירגש יותר את האזורים שלא היו נרגשים קודם לכן.

2.16. ראיית צבע

כל הספקטרום שאנו רואים קרינה אלקטרומגנטיתנמצא בין קרינה באורך גל קצר (400 ננומטר), שאנו קוראים לה סגול, לבין קרינה באורך גל ארוך (אורך גל 700 ננומטר), שאנו מכנים אדום. לשאר הצבעים של הספקטרום הנראה (כחול, ירוק, צהוב וכתום) יש אורכי גל ביניים. ערבוב קרניים מכל הצבעים נותן לבן. ניתן להשיג אותו גם על ידי ערבוב של שני צבעים משלימים כביכול: אדום וכחול, צהוב וכחול. אם מערבבים את שלושת צבעי היסוד (אדום, ירוק וכחול), אז ניתן להשיג כל צבע.

תיאוריית שלושת המרכיבים של ג' הלמהולץ נהנית מהכרה מרבית, לפיה תפיסת צבע ניתנת על ידי שלושה סוגי קונוסים בעלי רגישות צבע שונה. חלקם רגישים לאדום, אחרים לירוק ואחרים לכחול. כל צבע משפיע על שלושת האלמנטים של חישת הצבע, אבל בפנים מעלות משתנות. תיאוריה זו אוששה ישירות בניסויים שבהם נמדדה ספיגת קרינה עם אורכי גל שונים בקונוסים בודדים של הרשתית האנושית.

עיוורון צבעים חלקי תואר בסוף המאה ה-18. ד.דלטון, שבעצמו סבל מכך. לכן, האנומליה של תפיסת הצבע סומנה במונח "עיוורון צבעים". עיוורון צבעים מופיע ב-8% מהגברים; זה קשור להיעדר גנים מסוימים בכרומוזום X הבלתי מזווג הקובע את המין אצל גברים. לאבחון של עיוורון צבעים, החשוב בבחירה מקצועית, משתמשים בטבלאות פוליכרוטיות. אנשים הסובלים ממנה אינם יכולים להיות נהגי תחבורה מן המניין, מכיוון שהם עשויים שלא להבחין בין צבע הרמזורים והתמרורים. ישנם שלושה סוגים של עיוורון צבעים חלקי: פרוטנופיה, דוטרנופיה וטריטנופיה. כל אחד מהם מאופיין בהיעדר תפיסה של אחד משלושת צבעי היסוד. אנשים הסובלים מפרוטנופיה ("אדומים-עיוורים") אינם קולטים אדום, קרניים כחולות-כחולות נראות להם חסרות צבע. אנשים הסובלים מדוטרנופיה ("עיוורים ירוקים") אינם מבחינים בין ירוק לאדום כהה וכחול. עם tritanopia (אנומליה נדירה של ראיית צבע), קרניים כחולות וסגולות אינן נתפסות. כל הסוגים המפורטים של עיוורון צבעים חלקי מוסברים היטב על ידי תיאוריית שלושת המרכיבים. כל אחד מהם הוא תוצאה של היעדר אחד משלושת קולטני צבע החרוטים.

2.17. תפיסת מרחב

חדות ראייהנקראת היכולת המקסימלית להבחין בפרטים בודדים של אובייקטים. הוא נקבע לפי המרחק הקטן ביותר בין שתי נקודות שהעין מבדילה, כלומר. רואה בנפרד, לא ביחד. העין הרגילה מבדילה בין שתי נקודות, שהמרחק ביניהן הוא דקת קשת אחת. חדות מרביתלראייה יש את מרכז הרשתית - הכתם הצהוב. לפריפריה שלו, חדות הראייה הרבה פחות. חדות הראייה נמדדת באמצעות טבלאות מיוחדות, המורכבות ממספר שורות של אותיות או עיגולים פתוחים בגדלים שונים. חדות הראייה, הנקבעת על פי הטבלה, מתבטאת במונחים יחסיים, וחדות ראייה רגילה נלקחת כאחד. ישנם אנשים שיש להם ראייה סופר-חריפה (ויזואלית יותר מ-2).

קו הראיה.אם אתה מסתכל על עצם קטן, אז התמונה שלו מוקרנת על הכתם הצהוב של הרשתית. במקרה זה, אנו רואים את האובייקט עם ראייה מרכזית. גודלו הזוויתי בבני אדם הוא 1.5-2 מעלות זוויתי בלבד. עצמים שתמונותיהם נופלות על שאר חלקי הרשתית נתפסים בראייה היקפית. החלל הנראה לעין בעת קיבוע המבט בנקודה אחת נקרא שדה הראייה.מדידת גבול שדה הראייה מתבצעת לאורך ההיקף. גבולות שדה הראייה עבור עצמים חסרי צבע הם כלפי מטה 70, כלפי מעלה - 60, פנימה - 60 ולחוץ - 90 מעלות. שדות הראייה של שתי העיניים בבני אדם חופפים באופן חלקי, וזה בעל חשיבות רבה לתפיסת עומק המרחב. שדות הראייה עבור צבעים שונים אינם זהים והם קטנים יותר מאשר עבור עצמים שחור ולבן.

ראייה דו-עיניתזו ראייה עם שתי עיניים. כאשר מסתכלים על חפץ כלשהו, לאדם עם ראייה תקינה אין תחושה של שני עצמים, למרות שיש שתי תמונות על שתי רשתיות. התמונה של כל נקודה של עצם זה נופלת על המקטעים המקבילים, או המתאימים, של שתי רשתיות, ובתפיסה של אדם, שתי תמונות מתמזגות לאחת. אם תלחץ קלות על עין אחת מהצד, היא תתחיל להכפיל בעיניים, כי התאמת הרשתית הופרעה. אם אתה מסתכל על עצם קרוב, אז התמונה של נקודה מרוחקת יותר נופלת על נקודות לא זהות (שונות) של שתי רשתיות. לפער יש תפקיד גדול בהערכת המרחק ולכן בראיית עומק החלל. אדם מסוגל להבחין בשינוי בעומק היוצר שינוי בתמונה על הרשתית של מספר שניות קשת. היתוך דו-עיני או שילוב של אותות משתי רשתיות לתמונה עצבית אחת מתרחש בקליפת המוח החזותית הראשית.

הערכה של גודל האובייקט.גודלו של עצם מוכר מוערך כפונקציה של גודל התמונה שלו על הרשתית ומרחק האובייקט מהעיניים. במקרה שבו קשה להעריך את המרחק לחפץ לא מוכר, תיתכן טעויות גסות בקביעת גודלו.

הערכת מרחק.תפיסת עומק החלל והערכת המרחק לאובייקט אפשריים הן בראייה בעין אחת (ראייה חד-עינית) והן בשתי עיניים (ראייה דו-עינית). במקרה השני, אומדן המרחק הוא הרבה יותר מדויק. לתופעת ההתאמה יש חשיבות מסוימת בהערכת מרחקים קרובים בראייה חד-קולרית. כדי להעריך את המרחק, חשוב גם שהתמונה של עצם מוכר על הרשתית תהיה גדולה יותר, ככל שהיא קרובה יותר.

תפקיד תנועת העיניים בראייה.כאשר מסתכלים על חפצים כלשהם, העיניים זזות. תנועות עיניים מתבצעות על ידי 6 שרירים המחוברים לגלגל העין. תנועת שתי העיניים מתבצעת בו זמנית וידידותית. כאשר בוחנים אובייקטים קרובים, יש צורך להקטין (התכנסות), וכאשר בוחנים אובייקטים מרוחקים - להפריד בין צירי הראייה של שתי העיניים (דיברגנציה). תפקיד חשובתנועות עיניים לראייה נקבעות גם על ידי העובדה שלקבלה מתמשכת של מידע חזותי על ידי המוח, יש צורך בתנועת התמונה על הרשתית. דחפים בעצב הראייה מתרחשים ברגע הדלקה וכיבוי של תמונת האור. עם המשך הפעולה של האור על אותם קולטנים, הדחפים בסיבים של עצב הראייה נפסקים במהירות, ותחושת הראייה עם עיניים וחפצים ללא תנועה נעלמת לאחר 1-2 שניות. אם מניחים פראייר עם מקור אור זעיר על העין, אזי אדם רואה אותו רק ברגע הדלקה או כיבוי, שכן גירוי זה נע עם העין ולכן הוא חסר תנועה ביחס לרשתית. על מנת להתגבר על התאמה (הסתגלות) כזו לתמונת סטילס, העין, בעת צפייה באובייקט כלשהו, מייצרת קפיצות רצופות (סקקדים) שאינן מורגשות על ידי אדם. כתוצאה מכל קפיצה, התמונה על הרשתית עוברת מקולטפטור אחד למשנהו, ושוב גורמת לדחפים של תאי גנגליון. משך כל קפיצה הוא מאיות השנייה, ומשרעתה אינה עולה על 20 מעלות זוויתית. ככל שהאובייקט הנדון מורכב יותר, כך מסלול תנועת העיניים מורכב יותר. הם, כביכול, "מתחקים" אחר קווי המתאר של התמונה (איור 4.6), מתעכבים על האזורים האינפורמטיביים ביותר שלה (למשל, בפנים, אלו העיניים). בנוסף לקפיצות, העיניים רועדות וסוחפות ללא הרף (לאט לאט עוברות מנקודת קיבוע המבט). תנועות אלו חשובות מאוד גם לתפיסה החזותית.

אורז. 4.6.מסלול תנועת העיניים (B) בעת בחינת התמונה של נפרטיטי (A)

מאז ימי קדם, העין הייתה סמל של ידיעת כל, ידע סודי, חוכמה וערנות. וזה לא מפתיע. אחרי הכל, בזכות החזון אנחנו מקבלים את רוב המידע על העולם שסביבנו. בעזרת העיניים אנו מעריכים את הגודל, הצורה, המרחק והמיקום היחסי של עצמים, נהנים ממגוון הצבעים ומתבוננים בתנועה.

איך פועלת העין הסקרנית?

לעתים קרובות משווים את העין האנושית למצלמה. הקרנית, החלק השקוף והקמור של המעטפת החיצונית, היא כמו עדשה אובייקטיבית. הקליפה השנייה - כלי הדם - מיוצגת מלפנים על ידי הקשתית, שתכולת הפיגמנט בה קובעת את צבע העיניים. החור במרכז הקשתית - האישון - מצטמצם באור בהיר ומתרחב באור עמום, מווסת את כמות האור הנכנסת לעין, כמו דיאפרגמה. העדשה השנייה היא עדשה זזה וגמישה המוקפת בשריר ריסי המשנה את מידת העקמומיות שלו. מאחורי העדשה נמצא גוף הזגוגי - חומר ג'לטיני שקוף השומר על גמישות וצורה כדורית גַלגַל הָעַיִן. קרני אור, העוברות דרך המבנים התוך עיניים, נופלות על הרשתית - המעטפת הדקה ביותר של רקמת עצבים שמצפה את פנים העין. קולטני צילום הם תאים רגישים לאור ברשתית, אשר, כמו סרט צילום, לוכדים תמונה.

למה אומרים שאנחנו "רואים" עם המוח?

ובכל זאת איבר הראייה הרבה יותר מסובך מציוד הצילום המודרני ביותר. אחרי הכל, אנחנו לא רק מתקנים את מה שאנחנו רואים, אלא מעריכים את המצב ומגיבים במילים, בפעולות וברגשות.

העין הימנית והשמאלית רואות אובייקטים מזוויות שונות. המוח מחבר את שתי התמונות יחד, וכתוצאה מכך נוכל להעריך את נפח העצמים ואת מיקומם היחסי.

אז התמונה תפיסה ויזואליתנוצר במוח.

מדוע, כאשר מנסים לשקול משהו, אנו מסתכלים בכיוון הזה?

התמונה הברורה ביותר נוצרת כאשר קרני האור פוגעות באזור המרכזי של הרשתית - המקולה. לכן, מנסים לשקול משהו מקרוב יותר, אנו מפנים את עינינו לכיוון המתאים. התנועה החופשית של כל עין לכל הכיוונים מסופקת על ידי עבודה של שישה שרירים.

עפעפיים, ריסים וגבות - לא רק מסגרת יפה?

גלגל העין מוגן מפני השפעות חיצוניות על ידי הקירות הגרמיים של המסלול, רקמת השומן הרכה המצפה את חללו, והעפעפיים.

אנחנו פוזלים, מנסים להגן על עינינו מפני אור מסנוור, רוח קמלה ואבק. ריסים עבים נסגרים בו זמנית ויוצרים מחסום מגן. והגבות נועדו ללכוד את טיפות הזיעה הזורמות מהמצח.

הלחמית היא קרום רירי דק המכסה את גלגל העין ואת פני השטח הפנימיים של העפעפיים, מכיל מאות בלוטות זעירות. הם מייצרים "סיכה" המאפשרת לעפעפיים לנוע בחופשיות בסגירה ומגינה על הקרנית מפני ייבוש.

לינה בעיניים

איך נוצרת תמונה על הרשתית?

על מנת להבין כיצד נוצרת תמונה על הרשתית, יש לזכור שכאשר עוברים ממדיום שקוף אחד למשנהו, קרני האור נשברות (כלומר, חורגות מהתפשטות ישר).

האמצעים השקופים בעין הם הקרנית עם סרט דמעות המכסה אותה, הומור מימי, העדשה וגוף הזגוגית. לקרנית יש את כוח השבירה הגדול ביותר, העדשה השנייה בעוצמתה היא העדשה. לסרט הדמעות, להומור המימי ולגוף הזגוגית יש כוח שבירה זניח.

עוברים דרך המדיה התוך עינית, קרני האור נשברות ומתכנסות על הרשתית, ויוצרות תמונה ברורה.

מה זה לינה?

כל ניסיון להזיז את המבט מוביל לחוסר מיקוד של התמונה ודורש התאמה נוספת של המערכת האופטית של העין. הוא מתבצע עקב התאמה - שינוי בכוח השבירה של העדשה.

העדשה הנעה והגמישה מחוברת לשריר הריסי בעזרת סיבי רצועת הצין. בראייה למרחק, השריר רגוע, סיבי רצועת הצין במצב מתוח, ומונעים מהעדשה לקבל צורה קמורה. כאשר מנסים לבחון חפצים בקרבת מקום, שריר הריסי מתכווץ, מעגל השרירים מצטמצם, רצועת הצין נרגעת והעדשה הופכת לקמורה. לפיכך, כוח השבירה שלו גדל, וחפצים הממוקמים במרחק קרוב מתמקדים ברשתית. תהליך זה נקרא לינה.

למה אנחנו חושבים ש"ידיים מתקצרות עם הגיל"?

עם הגיל, העדשה מאבדת את תכונותיה האלסטיות, הופכת צפופה וכמעט לא משנה את כוח השבירה שלה. כתוצאה מכך, אנו מאבדים בהדרגה את יכולת ההכלה, מה שמקשה על עבודה מטווח קרוב. בעת הקריאה אנו מנסים להרחיק את העיתון או הספר מהעיניים, אך עד מהרה הזרועות אינן ארוכות מספיק כדי לספק ראייה ברורה.

עדשות מתכנסות משמשות לתיקון פרסביופיה, שעוצמתה עולה עם הגיל.

ליקוי ראייה

ל-38% מתושבי ארצנו יש ליקויי ראייה הדורשים תיקון משקפיים.

בדרך כלל, המערכת האופטית של העין מסוגלת לשבור את קרני האור בצורה כזו שהן מתכנסות בדיוק על הרשתית, ומספקות ראייה ברורה. על מנת למקד את התמונה ברשתית, העין השבירה דורשת עדשה נוספת.

מהן ליקויי ראייה?

כוח השבירה של העין נקבע על ידי שני גורמים אנטומיים עיקריים: אורך הציר האנטרופוסטריורי של העין ועקמומיות הקרנית.

קוצר ראייה או קוצר ראייה. אם אורך ציר העין גדל או שלקרנית יש כוח שבירה גדול, התמונה נוצרת מול הרשתית. ליקוי ראייה זה נקרא קוצר ראייה או קוצר ראייה. אנשים קוצר ראייה רואים היטב מטווח קצר ורע ממרחק. התיקון מושג על ידי הרכבת משקפיים עם עדשות מתפצלות (מינוס).

רוחק ראייה או היפרמטרופיה. אם אורך ציר העין מצטמצם או כוח השבירה של הקרנית נמוך, התמונה נוצרת בנקודה דמיונית מאחורי הרשתית. ליקוי ראייה זה נקרא רוחק ראייה או היפרמטרופיה. ישנה תפיסה שגויה שאנשים עם רוחק ראייה יכולים לראות הרבה למרחקים. הם מתקשים לעבוד מטווח קרוב ולעתים קרובות יש להם ראייה לקויה למרחק. התיקון מושג על ידי הרכבת משקפיים עם עדשות מתכנסות (פלוס).

אסטיגמציה. תוך הפרה של הכדוריות של הקרנית, יש הבדל בכוח השבירה לאורך שני המרידיאנים העיקריים. התמונה של עצמים על הרשתית מעוותת: קווים מסוימים ברורים, אחרים מטושטשים. ליקוי ראייה זה נקרא אסטיגמציה ומצריך משקפיים עם עדשות גליליות.

אנחנו רגילים לראות את העולם כפי שהוא, אבל למעשה, כל תמונה פוגעת ברשתית הפוך. בואו נבין למה עין אנושיתרואה הכל במצב שונה ואיזה תפקיד ממלאים מנתחים אחרים בתהליך הזה.

איך באמת עובדות העיניים?

למעשה, העין האנושית היא מצלמה ייחודית. במקום דיאפרגמה, ישנה קשתית שמכווצת ומכווצת את האישון, או מותחת ומרחיבה אותו כדי לאפשר כניסת מספיק אור לעין. ואז העדשה פועלת כמו עדשה: קרני האור ממוקדות ופוגעות ברשתית. אך מכיוון שהעדשה דומה במאפייניה לעדשה דו קמורה, הקרניים העוברות דרכה נשברות והופכות. לכן, תמונה הפוכה מופחתת מופיעה על הרשתית. עם זאת, העין קולטת רק את התמונה, והמוח מעבד אותה. הוא הופך את התמונה לאחור, ובנפרד עבור כל עין, ואז משלב אותם לתמונה תלת מימדית אחת, מתקן את הצבע ומדגיש אובייקטים בודדים. רק לאחר תהליך זה מופיעה תמונה אמיתית של העולם הסובב.

מאמינים שיילוד רואה את העולם הפוך עד השבוע השלישי לחייו. בהדרגה, מוחו של הילד לומד לתפוס את העולם כפי שהוא. יחד עם זאת, בתהליך אימון כזה חשובים לא רק תפקודים חזותיים, אלא גם עבודת השרירים ואיברי שיווי המשקל. כתוצאה מכך נוצרת תמונה אמיתית של תמונות, תופעות, אובייקטים. לכן, היכולת הרגילה שלנו לשקף את המציאות בצורה זו, ולא אחרת, נחשבת נרכשת.

האם אדם יכול ללמוד לראות את העולם הפוך?

מדענים החליטו לבדוק אם אדם יכול לחיות בעולם הפוך. בניסוי השתתפו שני מתנדבים שהרכיבו משקפיים שהפכו את התמונה. אחד ישב ללא תנועה בכורסה, לא הזיז לא את ידיו ולא את רגליו, והשני נע בחופשיות וסייע לראשון. לפי תוצאות המחקר, האדם שהיה פעיל הצליח להתרגל למציאות החדשה, והשני לא. רק לאדם יש יכולת כזו - אותו ניסוי עם קוף הוביל את החיה מצב מודע למחצה, ורק שבוע לאחר מכן היא החלה להגיב בהדרגה לגירויים חזקים, נותרה ללא תנועה.

קוֹלֵט

מסלול אפרנטי

3) אזורי קליפת המוח שבהם מוקרנת סוג זה של רגישות-

I. Pavlov שמו מנתח.

בספרות מדעית מודרנית, המנתח מכונה לעתים קרובות מערכת החושים. בקצה הקורטיקלי של המנתח, מתבצע הניתוח והסינתזה של המידע שהתקבל.

מערכת חושים חזותית

איבר הראייה - העין - מורכב מגלגל העין וממכשיר עזר. עצב הראייה יוצא מגלגל העין ומחבר אותו למוח.

לגלגל העין יש צורה של כדור, קמור יותר מלפנים. הוא שוכן בחלל המסלול ומורכב מהליבה הפנימית ומשלוש קונכיות המקיפות אותו: חיצוני, אמצעי ופנימי (איור 1).

אורז. 1. חתך אופקי של גלגל העין ומנגנון ההתאמה (סכמה) [Kositsky G. I., 1985]. בחצי השמאלי העדשה (7) משוטחת בעת צפייה באובייקט מרוחק, ובצד ימין היא נעשית קמורה יותר עקב מאמץ התאמה בעת צפייה באובייקט קרוב 1 - הסקלרה; 2 - כורואיד; 3 - רשתית; 4 - קרנית; 5 - תא קדמי; 6 - איריס; 7 - עדשה; 8 - גוף זגוגית; 9 - שריר ריסי, תהליכי ריסי ורצועת ריסי (זינובה); 10 - פוסה מרכזית; 11 - עצב הראייה

גַלגַל הָעַיִן

מעטפת חיצוניתשקוראים לו סיבי או סיבי. החלק האחורי שלו הוא קרום חלבון, או סקלרה, המגן על הליבה הפנימית של העין ומסייע בשמירה על צורתה. החלק הקדמי מיוצג על ידי שקוף קמור יותר קַרנִיתשדרכו נכנס אור לעין.

קליפה אמצעיתעשיר בכלי דם ולכן נקרא כלי דם. יש לו שלושה חלקים:

קִדמִי - איריס

באמצע - גוף ריסי

חזור - בעצם דָמִית הָעַיִן .

לקשתית העין יש צורה של טבעת שטוחה, צבעה יכול להיות כחול, ירקרק-אפור או חום, תלוי בכמות ואופי הפיגמנט. החור במרכז הקשתית הוא האישון- מסוגל להתכווץ ולהתרחב. גודל האישון מווסת על ידי שרירי עיניים מיוחדים הממוקמים בעובי הקשתית: הסוגר (המכווץ) של האישון ומרחיב האישון, המרחיב את האישון. מאחורי הקשתית נמצאת גוף ריסי - רולר עגול, שבקצהו הפנימי יש תהליכים סיליאריים. הוא מכיל את שריר הריסי, שהתכווצותו מועברת דרך רצועה מיוחדת לעדשה והוא משנה את העקמומיות שלו. הכורואיד עצמו- החלק האחורי הגדול של המעטפת האמצעית של גלגל העין מכיל שכבת פיגמנט שחור הבולעת אור.

מעטפת פנימיתגלגל העין נקרא רשתית, או רשתית. זהו החלק הרגיש לאור של העין המכסה את הכורואיד מבפנים. יש לו מבנה מורכב. הרשתית מכילה קולטנים רגישים לאור - מוטות וחרוטים.

גרעין פנימי של גלגל העיןלְהַווֹת עדשה, גוף זגוגי והומור מימי של החדר הקדמי והאחורי של העין.

עֲדָשָׁהיש צורה של עדשה דו קמורה, היא שקופה ואלסטית, ממוקמת מאחורי האישון. העדשה שוברת את קרני האור החודרות לעין וממקדת אותן ברשתית. הקרנית והנוזלים התוך עיניים עוזרים לו בכך. בעזרת השריר הריסי, העדשה משנה את העקמומיות שלה, ולובשת את הצורה הדרושה לראייה "רחוק" או "קרוב".

מאחורי העדשה נמצאת גוף זגוגי- מסה שקופה דמוית ג'לי.

החלל בין הקרנית לקשתית הוא החדר הקדמי של העין, ובין הקשתית לעדשה הוא החדר האחורי. הם מלאים בנוזל שקוף - הומור מימי ומתקשרים זה עם זה דרך האישון. הנוזלים הפנימיים של העין נמצאים בלחץ, המוגדר כלחץ תוך עיני. עם עלייה בו, עלולה להתרחש ליקוי ראייה. עלייה בלחץ התוך עיני היא סימן מחלה רציניתעין - גלאוקומה.

מנגנון עזר של העיןמורכב ממכשירי הגנה, מנגנון דמע ומנוע.

לתצורות מגןלְסַפֵּר גבות, ריסים ועפעפיים.הגבות מגנות על העין מפני זיעה מטפטפת מהמצח. ריסים הממוקמים בקצוות החופשיים של העפעפיים העליונים והתחתונים מגנים על העיניים מפני אבק, שלג וגשם. הבסיס של העפעף הוא לוחית רקמת חיבור הדומה לסחוס, היא מכוסה בעור מבחוץ, ומבפנים במעטפת חיבור - לַחמִית. מהעפעפיים, הלחמית עוברת אל המשטח הקדמי של גלגל העין, למעט הקרנית. בעפעפיים סגורים נוצר מרווח צר בין הלחמית של העפעפיים ללחמית גלגל העין - שק הלחמית.

מנגנון הדמע מיוצג על ידי בלוטת הדמעות ותעלות הדמעות.. בלוטת הדמע תופסת פוסה בפינה העליונה של הדופן הצדדית של המסלול. כמה מהצינורות שלו נפתחים לפורניקס העליון של שק הלחמית. דמעה שוטפת את גלגל העין ומעניקה לחות כל הזמן לקרנית. תנועת נוזל הדמעות לכיוון הזווית המדיאלית של העין מתאפשרת על ידי תנועות מצמוץ העפעפיים. בזווית הפנימית של העין מצטברת הדמעה בצורת אגם דמעות שבתחתיתו נראית הפפילה הדמעית. מכאן, דרך פתחי הדמעות (חורים בקצוות הפנימיים של העפעפיים העליונים והתחתונים), הדמעה נכנסת תחילה לתוך התעלה הדמעית, ולאחר מכן לתוך שק הדמעות. האחרון עובר לצינור האף-אפריל, שדרכו הדמעה נכנסת לחלל האף.

המנגנון המוטורי של העין מיוצג על ידי שישה שרירים. מקורם של השרירים מטבעת הגיד סביב עצב הראייה בחלק האחורי של ארובת העין ונצמדים לגלגל העין. ישנם ארבעה שרירים רקטוסים של גלגל העין (עליון, תחתון, לרוחב ומדיאלי) ושני שרירים אלכסוניים (עליון ותחתון). השרירים פועלים כך ששתי העיניים נעות יחד ומכוונות לאותה נקודה. מטבעת הגיד מתחיל גם השריר שמתרומם העפעף העליון. שרירי העין מפוספסים ומתכווצים באופן שרירותי.

פיזיולוגיה של הראייה

הקולטנים הרגישים לאור של העין (פוטורצפטורים) - קונוסים ומוטות - נמצאים בשכבה החיצונית של הרשתית. קולטני הפוטו נמצאים במגע עם נוירונים דו-קוטביים, ואלה, בתורם, עם נוירונים גנגליוניים. נוצרת שרשרת של תאים, אשר בפעולת האור יוצרים ומובילים דחף עצבי. שלוחים נוירונים של גנגליוןיוצרים את עצב הראייה.

ביציאה מהעין מתחלק עצב הראייה לשני חצאים. הפנימית חוצה ויחד עם החצי החיצוני של עצב הראייה של הצד הנגדי, הולך לגוף הג'יניקולטי לרוחב, שם נמצא הנוירון הבא, המסתיים על תאי קליפת המוח החזותית באונה העורפית של ההמיספרה. חלק מסיבים של מערכת הראייה נשלחת לתאי הגרעינים של הגבעות העליונות של לוח הגג של המוח האמצעי. גרעינים אלה, כמו גם הגרעינים של הגופים הגניקולריים לרוחב, הם מרכזי הראייה הראשוניים (רפלקסים). מהגרעינים של הגבעות העליונות מתחיל הנתיב הטקטוספינלי, שבגללו מתבצעות תנועות מכוונות רפלקס הקשורות לראייה. גם לגרעינים של ה- superior colliculus יש קשרים עם גרעין פאראסימפתטיעצב oculomotor, ממוקם מתחת לתחתית אמת המים של המוח. ממנו מתחילים סיבים שהם חלק מהעצב האוקולומוטורי, המעצבבים את הסוגר של האישון, המספק כיווץ של האישון באור בהיר ( רפלקס אישונים), ושריר הריסי, המספק התאמה לעין.

גורם גירוי הולם לעין הוא גלים אלקטרומגנטיים אור באורך של 400 - 750 ננומטר. קרני אינפרא אדום קצרות יותר - אולטרה סגולות ואריכות יותר אינן נתפסות בעין האנושית.

מנגנון השבירה של העין - הקרנית והעדשה - ממקד את התמונה של עצמים על הרשתית. קרן אור עוברת בשכבת גנגליון ותאים דו-קוטביים ומגיעה לקונוסים ולמוטות. בפוטורצפטורים מבחינים בין מקטע חיצוני המכיל פיגמנט חזותי רגיש לאור (רודופסין בסימני ביקורת ויודופסין בקונוסים) ומקטע פנימי המכיל מיטוכונדריה. המקטעים החיצוניים משובצים בשכבת פיגמנט שחור המצפה את פני השטח הפנימיים של העין. הוא מפחית את השתקפות האור בתוך העין ומעורב בחילוף החומרים של הקולטנים.

ברשתית יש כ-7 מיליון קונוסים וכ-130 מיליון מוטות. מוטות רגישים יותר לאור, הם נקראים מנגנון ראיית דמדומים. קונוסים, שהם פי 500 פחות רגישים לאור, הם מנגנון ראיית יום וצבע. תפיסת צבע, עולם הצבעים זמין לדגים, דו-חיים, זוחלים וציפורים. זה מוכח על ידי ההזדמנות להתפתח רפלקסים מותניםעבור צבעים שונים. כלבים ופרסות לא קולטים צבעים. בניגוד לתפיסה המבוססת לפיה שוורים ממש לא אוהבים אדום, ניסויים הראו שהם לא יכולים להבחין בין ירוק, כחול ואפילו שחור לאדום. מבין היונקים, רק קופים ובני אדם מסוגלים לתפוס צבעים.

קונוסים ומוטות מפוזרים בצורה לא אחידה ברשתית. בתחתית העין, מול האישון, יש מה שנקרא נקודה, במרכזה יש שקע - הפוסה המרכזית - מקום הראייה הטובה ביותר. זה המקום שבו התמונה ממוקדת בעת צפייה באובייקט.

הפובה מכילה רק קונוסים. לקראת פריפריה של הרשתית, מספר הקונוסים יורד, ומספר המוטות עולה. פריפריית הרשתית מכילה מוטות בלבד.

לא רחוק מהכתם ברשתית, קרוב יותר לאף, יש כתם עיוור. זהו אתר היציאה של עצב הראייה. באזור זה אין קולטנים, והוא אינו לוקח חלק בראייה.

בניית תמונה על הרשתית.

קרן אור מגיעה לרשתית על ידי מעבר דרך סדרה של משטחים ואמצעי שבירה: הקרנית, ההומור המימי של החדר הקדמי, העדשה וגוף הזגוגית. קרניים הבוקעות מנקודה אחת בחלל החיצון חייבות להיות ממוקדות לנקודה אחת ברשתית, רק אז מתאפשרת ראייה ברורה.

התמונה על הרשתית אמיתית, הפוכה ומוקטנת. למרות העובדה שהתמונה הפוכה, אנו תופסים אובייקטים בצורה ישירה. זה קורה מכיוון שפעילותם של איברי חישה מסוימים נבדקת על ידי אחרים. עבורנו, ה"תחתית" היא המקום אליו מופנה כוח הכבידה.

אורז. 2. בניית תמונה בעין, a, b - אובייקט: a", b" - תמונתו ההפוכה והמצומצמת על הרשתית; C - נקודת צמתים שדרכה עוברות הקרניים ללא שבירה, aα - זווית ראייה

חדות ראייה.

חדות ראייה היא היכולת של העין לראות שתי נקודות בנפרד. זה זמין לעין רגילה אם גודל התמונה שלהם על הרשתית הוא 4 מיקרון, וזווית הצפייה היא דקה אחת. עם זווית ראייה קטנה יותר, ראייה ברורה לא עובדת, הנקודות מתמזגות.

חדות הראייה נקבעת על ידי טבלאות מיוחדות, המציגות 12 שורות של אותיות. בצד שמאל של כל שורה כתוב מאיזה מרחק זה אמור להיות גלוי לאדם עם ראייה תקינה. הנבדק מונח במרחק מסוים מהטבלה ונמצא שורה שהוא קורא ללא שגיאות.

חדות הראייה עולה באור בהיר והיא ירודה מאוד בתאורה נמוכה.

קו הראיה. כל החלל הנראה לעין כאשר המבט אינו נוע קדימה נקרא שדה הראייה.

הבדיל את המרכזי (באזור כתם צהוב) וראייה היקפית. חדות הראייה הגדולה ביותר באזור הפוסה המרכזית. יש רק קונוסים, הקוטר שלהם קטן, הם צמודים זה לזה. כל חרוט קשור לנוירון דו-קוטבי אחד, וזה בתורו לנוירון גנגליוני אחד, שממנו יוצא סיב עצב נפרד, המעביר דחפים למוח.

הראייה ההיקפית פחות חריפה. זה מוסבר על ידי העובדה שבפריפריה של הרשתית, הקונוסים מוקפים במוטות ולכל אחד אין עוד נתיב נפרד למוח. קבוצת קונוסים מסתיימת בתא דו-קוטבי אחד, ותאים רבים כאלה שולחים את הדחפים שלהם לתא גנגליון אחד. ישנם כמיליון סיבים בעצב הראייה, וכ-140 מיליון קולטנים בעין.

הפריפריה של הרשתית מבדילה בצורה גרועה את פרטי האובייקט, אך קולטת היטב את תנועותיהם. לראייה היקפית חשיבות רבה לתפיסת העולם החיצון. לנהגים סוג אחרהפרת תחבורה שלו אינה מקובלת.

שדה הראייה נקבע באמצעות מכשיר מיוחד - ההיקף (איור 133), המורכב מחצי עיגול המחולק למעלות, ומשענת סנטר.

אורז. 3. קביעת שדה הראייה באמצעות היקף פורסטנר

הנבדק, לאחר שעצם עין אחת, מקבע עם השנייה נקודה לבנה במרכז הקשת ההיקפית שלפניו. כדי לקבוע את גבולות שדה הראייה לאורך הקשת ההיקפית, החל מקצהו, מתקדם לאט סימן לבן ונקבעת הזווית שבה הוא נראה לעין הקבועה.

שדה הראייה הוא הגדול ביותר כלפי חוץ, לכיוון הרקה - 90°, לכיוון האף ולמעלה ולמטה - בערך 70°. ניתן לקבוע את גבולות ראיית הצבע ובמקביל לוודא זאת עובדות מדהימות: חלקים היקפיים של הרשתית אינם קולטים צבעים; שדות הראייה של הצבע אינם מתאימים לצבעים שונים, הצר ביותר הוא ירוק.

דִיוּר.לעתים קרובות משווים את העין למצלמה. יש לו מסך רגיש לאור - הרשתית, שעליה מתקבלת בעזרת הקרנית והעדשה תמונה ברורה של העולם החיצון. העין מסוגלת לראות ברור של עצמים במרחק שווה. יכולת זו נקראת התאמה.

כוח השבירה של הקרנית נשאר קבוע; מיקוד עדין ומדויק נובע משינוי בקימור העדשה. הוא מבצע את הפונקציה הזו באופן פסיבי. העובדה היא שהעדשה ממוקמת בכמוסה, או בשקית, המחוברת לשריר הריסי דרך הרצועה הציליארית. כאשר השריר רפוי, הרצועה מתוחה, מושכת את הקפסולה, מה שמשטח את העדשה. עם העומס של התאמה לצפייה בחפצים קרובים, קריאה, כתיבה, שריר הריסי מתכווץ, מתיחת הרצועה נרגעת הקפסולה, והעדשה, בשל גמישותה, נעשית עגולה יותר, וכוח השבירה שלה עולה.

עם הגיל, גמישות העדשה יורדת, היא מתקשה ומאבדת את היכולת לשנות את העקמומיות שלה עם התכווצות שריר הריסי. זה מקשה על ראייה ברורה מטווח קרוב. רוחק ראייה סנילי (פרסביופיה) מתפתח לאחר 40 שנה. תקן אותו בעזרת משקפיים - עדשות דו קמורות שמרכיבים בקריאה.

אנומליה של הראייה.האנומליה המתרחשת אצל צעירים היא לרוב תוצאה של התפתחות לא תקינה של העין, כלומר אורכה השגוי. כאשר גלגל העין מוארך, מתרחש קוצר ראייה (קוצר ראייה), התמונה ממוקדת מול הרשתית. עצמים מרוחקים אינם נראים בבירור. עדשות דו-קעורות משמשות לתיקון קוצר ראייה. כאשר גלגל העין מתקצר, נצפית רוחק ראייה (היפרמטרופיה). התמונה ממוקדת מאחורי הרשתית. תיקון דורש עדשות דו קמורות (איור 134).

אורז. 4. שבירה בראייה תקינה (א), עם קוצר ראייה (ב) והיפראופיה (ד). תיקון אופטי של קוצר ראייה (c) ו-hyperopia (e) (סכמה) [Kositsky G.I., 1985]

ליקוי ראייה, הנקרא אסטיגמציה, מתרחש כאשר בקרנית או העדשה יש עקמומיות חריגה. במקרה זה, התמונה בעין מעוותת. לתיקון יש צורך במשקפיים גליליים, שלא תמיד קל להרים.

הסתגלות עיניים.

כשיוצאים מחדר חשוך לאור בהיר, אנו מתעוורים בתחילה ואף עלולים לחוות כאב בעיניים. מהר מאוד, התופעות הללו חולפות, העיניים מתרגלות לתאורה בהירה.

הפחתת הרגישות של קולטני העיניים לאור נקראת הסתגלות. במקרה זה, דהייה סגולה חזותית מתרחשת. הסתגלות האור מסתיימת ב-4 - 6 הדקות הראשונות.

כאשר עוברים מחדר מואר לחדר חשוך, מתרחשת הסתגלות כהה, הנמשכת יותר מ-45 דקות. במקרה זה, הרגישות של המקלות עולה פי 200,000 - 400,000. IN במונחים כללייםניתן להבחין בתופעה זו כאשר נכנסים לאולם קולנוע חשוך. כדי ללמוד את מהלך ההסתגלות, יש מכשירים מיוחדים- מתאמים.

חדות ראייה.

חדות הראייה עולה באור בהיר והיא ירודה מאוד בתאורה נמוכה.

קו הראיה. כל החלל הנראה לעין כאשר המבט אינו נוע קדימה נקרא שדה הראייה.

יש להבחין בין ראייה מרכזית (באזור הכתם הצהוב) לבין ראייה היקפית. חדות הראייה הגדולה ביותר באזור הפוסה המרכזית. יש רק קונוסים, הקוטר שלהם קטן, הם צמודים זה לזה. כל חרוט קשור לנוירון דו-קוטבי אחד, וזה בתורו לנוירון גנגליוני אחד, שממנו יוצא סיב עצב נפרד, המעביר דחפים למוח.

הפריפריה של הרשתית מבדילה בצורה גרועה את פרטי האובייקט, אך קולטת היטב את תנועותיהם. לראייה היקפית חשיבות רבה לתפיסת העולם החיצון. עבור נהגים של סוגים שונים של תחבורה, הפרתו אינה מקובלת.

שדה הראייה נקבע באמצעות מכשיר מיוחד - ההיקף (איור 133), המורכב מחצי עיגול המחולק למעלות, ומשענת סנטר.

אורז. 3. קביעת שדה הראייה באמצעות היקף פורסטנר

שדה הראייה הוא הגדול ביותר כלפי חוץ, לכיוון הרקה - 90°, לכיוון האף ולמעלה ולמטה - בערך 70°. ניתן להגדיר את גבולות ראיית הצבע ובו בזמן להשתכנע בעובדות המדהימות: החלקים ההיקפיים של הרשתית אינם קולטים צבעים; שדות הראייה של הצבע אינם מתאימים לצבעים שונים, הצר ביותר הוא ירוק.

הסתגלות עיניים.

כאשר עוברים מחדר מואר לחדר חשוך, מתרחשת הסתגלות כהה, הנמשכת יותר מ-45 דקות. במקרה זה, הרגישות של המקלות עולה פי 200,000 - 400,000. במונחים כלליים, ניתן לראות את התופעה הזו בכניסה לאולם קולנוע חשוך. כדי ללמוד את מהלך ההסתגלות, ישנם מכשירים מיוחדים - מתאמים.