Unde sunt localizați fotoreceptorii? Sensibilitate diferențială a vederii

Viziunea este o modalitate de a cunoaște lumeași navigați în spațiu. În ciuda faptului că și alte simțuri sunt foarte importante, cu ajutorul ochilor o persoană percepe aproximativ 90% din toate informațiile care provin din mediu inconjurator. Datorită capacității de a vedea ceea ce este în jurul nostru, putem judeca evenimentele care au loc, putem distinge obiectele unele de altele și, de asemenea, putem observa factorii amenințători. Ochii umani sunt aranjați în așa fel încât, pe lângă obiectele în sine, distinge și culorile în care este pictată lumea noastră. Celulele microscopice speciale sunt responsabile pentru acest lucru - tije și conuri, care sunt prezente în retina fiecăruia dintre noi. Datorită acestora, informațiile pe care le percepem despre tipul de împrejurimi sunt transmise creierului.

Structura ochiului: diagramă

În ciuda faptului că ochiul ocupă atât de puțin spațiu, conține multe structuri anatomice, datorită cărora avem capacitatea de a vedea. Organul vederii este aproape direct conectat cu creierul și cu ajutorul studiu special Oftalmologii văd intersecția nervului optic. are forma unei mingi și se află într-o adâncitură specială - o orbită, care este formată din oasele craniului. Pentru a înțelege de ce sunt necesare numeroasele structuri ale organului vederii, este necesar să cunoaștem structura ochiului. Diagrama arată că ochiul este format din formațiuni precum cristalinul, camerele anterioare și posterioare, nervul optic și membrane. În exterior, organul vederii este acoperit de sclera - cadrul protector al ochiului.

Cochiliile ochiului

Sclera îndeplinește funcția de a proteja globul ocular de deteriorare. Este învelișul exterior și ocupă aproximativ 5/6 din suprafața organului vizual. Partea sclerei care se află în exterior și merge direct în mediul înconjurător se numește cornee. Are proprietăți datorită cărora avem capacitatea de a vedea clar lumea din jurul nostru. Principalele sunt transparența, specularitatea, umezeala, netezimea și capacitatea de a transmite și refracta razele. Restul învelișului exterior al ochiului - sclera - constă dintr-o bază densă de țesut conjunctiv. Sub el se află următorul strat - vascular. Cochilia mijlocie este reprezentată de trei formațiuni situate în serie: irisul și coroida. În plus, stratul vascular include pupila. Este o gaură mică care nu este acoperită de iris. Fiecare dintre aceste formațiuni are propria sa funcție, care este necesară pentru asigurarea vederii. Ultimul strat este retina ochiului. Comunică direct cu creierul. Structura retinei este foarte complexă. Acest lucru se datorează faptului că este considerată cea mai importantă înveliș a organului vederii.

Structura retinei

Căptușeala interioară a organului vederii este o parte integrantă medular. Este reprezentată de straturi de neuroni care căptușesc interiorul ochiului. Datorită retinei, obținem o imagine a tot ceea ce este în jurul nostru. Toate razele refractate sunt focalizate pe ea și sunt compuse într-un obiect clar. Retinele trec în nervul optic, prin fibrele cărora informația ajunge la creier. Pe coaja interioară a ochiului există o mică pată, care este situată în centru și are cea mai mare capacitate la viziune. Această parte se numește macula. În acest loc sunt celule vizuale - tije și conuri ale ochiului. Ele ne oferă atât viziunea de zi cât și de noapte asupra lumii din jurul nostru.

Funcțiile tijelor și conurilor

Aceste celule sunt situate pe ochi și sunt esențiale pentru a vedea. Tijele și conurile sunt convertoare ale viziunii alb-negru și a culorilor. Ambele tipuri de celule acționează ca receptori sensibili la lumină în ochi. Conurile sunt numite astfel datorită formei lor conice, ele sunt legătura între ele retinăși centrală sistem nervos. Funcția lor principală este transformarea senzațiilor de lumină primite din Mediul extern, în semnale electrice (impulsuri) procesate de creier. Specificitatea de a recunoaște lumina zilei aparține conurilor datorită pigmentului pe care îl conțin - iodopsina. Această substanță are mai multe tipuri de celule care percep diferite părți ale spectrului. Tijele sunt mai sensibile la lumină, astfel încât funcția lor principală este mai dificilă - oferind vizibilitate la amurg. De asemenea, conțin o bază de pigment - substanța rodopsina, care se decolorează atunci când este expusă la lumina soarelui.

Structura tijelor și conurilor

Aceste celule și-au primit numele datorită formei lor - cilindrice și conice. Tijele, spre deosebire de conuri, sunt situate mai mult de-a lungul periferiei retinei și sunt practic absente în macula. Acest lucru se datorează funcției lor - oferind vedere pe timp de noapte, precum și câmpuri vizuale periferice. Ambele tipuri de celule au o structură similară și constau din 4 părți:

Numărul de receptori fotosensibili de pe retină variază foarte mult. Celulele cu bastonașe reprezintă aproximativ 130 de milioane. Conurile retinei sunt semnificativ inferioare lor ca număr, în medie, sunt aproximativ 7 milioane.

Caracteristici ale transmiterii impulsurilor luminoase

Tijele și conurile sunt capabile să perceapă fluxul de lumină și să-l transmită sistemului nervos central. Ambele tipuri de celule sunt capabile să lucreze în timpul zilei. Diferența este că conurile sunt mult mai sensibile la lumină decât tijele. Transmiterea semnalelor primite se realizează datorită interneuronilor, fiecare dintre care este atașat la mai mulți receptori. Combinarea mai multor celule basculare deodată face ca sensibilitatea organului vizual să fie mult mai mare. Acest fenomen se numește „convergență”. Ne oferă o privire de ansamblu asupra mai multor simultan, precum și capacitatea de a surprinde diferite mișcări care au loc în jurul nostru.

Capacitatea de a percepe culorile

Ambele tipuri de receptori retinieni sunt necesare nu numai pentru a distinge între viziunea de zi și cea de amurg, ci și pentru a determina imaginile color. Structura ochiului uman permite multe: să perceapă suprafata mare mediu, vezi în orice moment al zilei. În plus, avem una dintre abilitățile interesante - viziune binoculara, permițându-vă să extindeți în mod semnificativ imaginea de ansamblu. Tijele și conurile sunt implicate în percepția aproape a întregului spectru de culori, datorită căruia oamenii, spre deosebire de animale, disting toate culorile acestei lumi. viziunea culorilorîntr-o măsură mai mare oferă conuri, care sunt de 3 tipuri (lungime de undă scurtă, medie și lungă). Cu toate acestea, tijele au și capacitatea de a percepe o mică parte a spectrului.

Bastoanele au forma unui cilindru cu un diametru neuniform, dar aproximativ egal al cercului pe lungime. În plus, lungimea (egale cu 0,000006 m sau 0,06 mm) este de 30 de ori diametrul lor (0,000002 m sau 0,002 mm), motiv pentru care cilindrul alungit este într-adevăr foarte asemănător cu un baston. în ochi persoana sanatoasa sunt cam 115-120 de milioane de bețe.

Bagheta ochiului uman este formată din 4 segmente:

1 - Segment exterior (conține discuri cu membrană),

2 - Segment de conectare (gene),

4 - Segment bazal (conexiune nervoasă)

Bastoanele sunt extrem de sensibile la lumină. Suficientă energie a unui foton (cea mai mică particulă elementară de lumină) pentru reacția bastoanelor. Acest fapt ajută la așa-numita viziune de noapte, permițându-vă să vedeți la amurg.

Tijele nu sunt capabile să distingă culorile, în primul rând, acest lucru se datorează prezenței unui singur pigment de rodopsina în tije. Rodopsina, sau altfel se numește violet vizual, datorită includerii a două grupe de proteine ​​(cromofor și opsina) are două maxime de absorbție a luminii, deși, având în vedere că unul dintre aceste maxime este dincolo de lumina vizibilă pentru ochiul uman (278 nm). este regiunea ultravioletă, nu este vizibilă pentru ochi), merită să le numim maxime de absorbție a undelor. Cu toate acestea, cel de-al doilea maxim de absorbție este încă vizibil pentru ochi - este situat la aproximativ 498 nm, care este, parcă, la granița dintre verde spectrul de culoriși albastru.

Se știe în mod sigur că rodopsina conținută în tije reacționează la lumină mai lent decât iodopsina din conuri. Prin urmare, bastoanele răspund mai puțin la dinamica fluxului de lumină și disting slab obiectele în mișcare. Din același motiv, acuitatea vizuală nu este, de asemenea, o specializare a tijelor.

Conuri ale retinei

Conurile și-au primit numele datorită formei lor, asemănătoare cu baloanele de laborator. Lungimea conului este de 0,00005 metri sau 0,05 mm. Diametrul său în punctul cel mai îngust este de aproximativ 0,000001 metri, sau 0,001 mm, și 0,004 mm la cel mai lat. Există aproximativ 7 milioane de conuri la un adult sănătos.

Conurile sunt mai puțin sensibile la lumină, cu alte cuvinte, pentru a le excita, este necesar un flux luminos de zece ori mai intens decât pentru a excita tijele. Cu toate acestea, conurile sunt capabile să proceseze lumina mai intens decât tijele, motiv pentru care percep mai bine modificările fluxului luminos (de exemplu, tijele sunt mai bune la distingerea luminii în dinamică atunci când obiectele se mișcă în raport cu ochiul) și, de asemenea, determină o claritate mai clară. imagine.

con ochiul uman este format din 4 segmente:

1 - Segment exterior (conține discuri membranare cu iodopsină),

2 - Segment de conectare (constricție),

3 - Segment interior(conține mitocondrii)

4 - Zona conexiunii sinaptice (segment bazal).

Motivul proprietăților de mai sus ale conurilor este conținutul de pigment biologic iodopsină din ele. La momentul scrierii acestui articol, au fost găsite două tipuri de iodopsină (izolate și dovedite): erythrolab (pigment sensibil la partea roșie a spectrului, la unde L lungi), chlorolab (pigment sensibil la partea verde a spectrului). , la unde M medii). Până în prezent, un pigment care este sensibil la partea albastră a spectrului, la undele S scurte, nu a fost găsit, deși i s-a atribuit deja numele de cyanolab.

Împărțirea conurilor în 3 tipuri (în funcție de predominanța pigmenților de culoare în ei: erythrolab, chlorolab, cyanolab) se numește ipoteza cu trei componente a vederii. Cu toate acestea, există și o neliniară teoria bicomponentă viziune, ai cărui adepți cred că fiecare con conține simultan atât eritrolab, cât și clorolab, ceea ce înseamnă că este capabil să perceapă culorile spectrului roșu și verde. În același timp, rodopsina decolorată de la tije ia rolul de cianolab. În sprijinul acestei teorii, se mai spune că persoanele care suferă, și anume în partea albastră a spectrului (tritanopia), au și dificultăți cu viziune crepusculară(orbire nocturnă), care este un semn al lucrului anormal al tijelor retinei.

Organul vizual este mecanism complex vedere optică. Conține globul ocular, nervul optic cu țesuturi nervoase parte auxiliară – sistemul lacrimal, pleoapele, mușchii globului ocular, precum și cristalinul, retina. Procesul vizual începe cu retina.

Retina are două părți funcționale diferite, aceasta este partea vizuală sau optică; parțial oarbă sau ciliată. Retina are învelișul interior tegumentar al ochiului, care este o parte separată situată la periferia sistemului vizual.

Este format din receptori de valoare fotografică - conuri și tije, care efectuează procesarea inițială a semnalelor luminoase de intrare, sub forma radiatie electromagnetica. strat subțire acest corp minciuni, interior lângă corpul vitros, A Partea exterioară adiacent la sistem vascular suprafața globului ocular.

Retina este împărțită în două părți: partea mai mare, responsabilă de vedere, și partea mai mică, orbul. Retina are un diametru de 22 mm și ocupă aproximativ 72% din suprafața globului ocular.

Tijele și conurile joacă un rol important în percepția luminii și a culorii.

În organul ocular - retină, fotoreceptorii disponibili joacă un rol important în percepția culorilor imaginilor. Aceștia sunt receptori - conuri și tije, situate neuniform. Densitatea lor variază de la 20.000 la 200.000 pe milimetru pătrat.

În centrul retinei se află un numar mare de conuri, mai multe tije sunt situate la periferie. Există și așa-numitul pată galbenă unde nu sunt deloc tije.

Ele vă permit să vedeți toate nuanțele și luminozitatea obiectelor din jur. Sensibilitatea ridicată a acestui tip de receptor vă permite să captați semnale luminoase și să le transformați în impulsuri, care sunt apoi trimise prin canalele nervului optic către creier.

Pe parcursul orele de zi receptorii lucrează - conurile oculare, la amurg și noaptea, vederea umană este asigurată de receptori - tije. Dacă în timpul zilei o persoană vede imagine color, apoi noaptea doar în alb-negru. Fiecare dintre receptorii sistemului fotografic se supune unei funcții strict atribuite.

Structura bețelor

Tijele și conurile sunt similare ca structură

Conurile și tijele sunt similare în structura lor, dar diferă din cauza muncii funcționale diferite efectuate și a percepției fluxului luminos. Tijele sunt unul dintre receptorii numiti după forma lor cilindrică. Numărul lor numeric din această parte este de aproximativ 120 de milioane.

Sunt destul de scurte, 0,06 mm lungime și 0,002 mm lățime. Receptorii au patru fragmente constitutive:

• secțiunea exterioară - discuri sub formă de membrană;
• sector intermediar - gena;
• partea interioară este mitocondriile;
• țesut cu terminații nervoase.

Fotocelula este capabilă să răspundă la fulgerările slabe de lumină dintr-un foton, datorită sensibilitate crescută. În compoziția sa are o singură componentă, numită rodopsina sau violet vizual.

Rodopsina se descompune sub lumină puternică și devine sensibilă la regiunea albastră a vederii. În întuneric sau în amurg, după o jumătate de oră, rodopsina este restabilită, iar ochiul este capabil să vadă obiectele.

Rhodopsin și-a primit numele de la culoarea roșu strălucitor. În lumea pe care o dobândește galben, apoi decolorat. În întuneric devine din nou roșu aprins.

Acest receptor nu este capabil să recunoască culoarea și nuanțele, dar vă permite să vedeți în interior dupa-amiaza contururile obiectelor. Reacționează la lumină mult mai lent decât receptorii conici.

Structura conurilor

Conurile sunt mai puțin sensibile decât tijele

Conurile sunt de formă conică. Numărul de conuri din această secțiune este de 6-7 milioane, lungimea este de până la 50 de microni și grosimea este de până la 4 mm. În compoziția sa are o componentă - iodopsină. Componenta constă în plus din pigmenți:

• chlorolab - un pigment care poate reacționa la galben - verde;
• erythrolab este un element capabil să simtă culoarea galben-roșu.

Există un al treilea pigment, prezentat separat: cyanolab - o componentă care percepe partea violetă - albastră a spectrului.

Conurile sunt de 100 de ori mai puțin sensibile decât tijele, dar reacția la mișcare este mult mai rapidă. Receptorul - conuri este format din 4 fragmente constitutive:

1. partea exterioară - discuri cu membrană;
2. legătură intermediară - constrângere;
3. segment intern - mitocondrii;
4. regiunea sinaptică.

Partea discurilor care se confruntă cu fluxul de lumină în secțiunea exterioară este actualizată constant, restaurarea și înlocuirea pigmentului vizual este în curs. În timpul zilei, se înlocuiesc mai mult de 80 de discuri, se efectuează o înlocuire completă a discurilor în 10 zile. Conurile în sine au o diferență de lungime de undă, există trei tipuri:

• S - tipul reactioneaza la partea violet - albastra;
• M - tipul percepe partea verde - galbenă;
• L - tipul distinge partea galbenă - roșie.

Tijele sunt fotoreceptorii care percepe lumina, iar conurile sunt fotoreceptorii care răspunde la culoare. Aceste tipuri de conuri și tije împreună creează posibilitatea de a percepe culoarea lumii din jurul nostru.

Tije și conuri ale retinei: boli

Grupurile de receptori care oferă o percepție completă a culorii obiectelor sunt foarte sensibile și pot fi supuse diferitelor boli.

Boli și simptome

Boală cunoscută- daltonism - o încălcare a muncii tijelor și conurilor

Boli care afectează fotoreceptorii retinei:

• Daltonismul este incapacitatea de a recunoaște culorile;
• Degenerarea pigmentară a retinei;
• Corioretinita - inflamația retinei și a vaselor membranare;
• Plecarea straturilor membranei retiniene;
• orbirea nocturnă sau hemeralopia, aceasta este o deficiență de vedere la amurg, apare cu patologia tijelor;

Degenerescența maculară - malnutriție a părții centrale a retinei. Cu această boală, se observă următoarele simptome:

1. ceață în fața ochilor;
2. greu de citit, recunosc fețe;
3. liniile drepte sunt distorsionate.

În alte boli, există simptome pronunțate:

• Scăderea vederii;
• Încălcarea percepției culorilor;
• Flashuri de lumină în ochi;
• Îngustarea razei de vizualizare;
• Prezența unui văl în fața ochilor;
• Scăderea vederii la amurg.

Tijele și conurile sunt un adevărat paradox!

Orbirea nocturnă sau hemeralopia apare cu o lipsă de vitamina A, apoi activitatea bețelor este întreruptă, atunci când o persoană nu vede deloc seara și în întuneric și vede perfect în timpul zilei.

O tulburare funcțională a conurilor duce la fotofobie, unde vederea este normală în lumină slabă și orbire ulterioară în lumină puternică. Se poate dezvolta daltonism (acromazie).

Îngrijirea zilnică a vederii dvs., protecție împotriva efecte nocive, prevenirea mentinerii acuitatii vizuale, perceptiei armonioase si a culorilor este prioritate pentru cei care doresc să păstreze organul vederii - ochii, au vigilență în ochi și versatilitate viață plină fara boala.

Videoclipul informativ va spune despre paradoxurile viziunii:

Sensibilitate absolută a vederii. Să apară senzație vizuală, lumina trebuie să aibă o energie minimă (de prag). Suma minima numărul de quante de lumină necesare pentru senzația de lumină în întuneric variază de la 8 la 47. Un stick poate fi excitat de doar 1 cuantum de lumină. Astfel, sensibilitatea receptorilor retinieni în cea mai mare parte conditii favorabile percepția luminii este marginală. Tijele și conurile simple ale retinei diferă ușor în sensibilitatea la lumină. Cu toate acestea, numărul de fotoreceptori care trimit semnale către o celulă ganglionară este diferit în centrul și la periferia retinei. Numărul de conuri din câmpul receptiv din centrul retinei este de aproximativ 100 de ori mai mic decât numărul de tije din câmpul receptiv la periferia retinei. În consecință, sensibilitatea sistemului de tije este de 100 de ori mai mare decât cea a sistemului de conuri.

Adaptare vizuală

În timpul trecerii de la întuneric la lumină, apare orbirea temporară, iar apoi sensibilitatea ochiului scade treptat. Această adaptare a sistemului vizual la condiții de lumină puternică se numește adaptare la lumină. Fenomenul invers adaptare întunecată) se observă atunci când o persoană se mută dintr-o cameră luminoasă într-o cameră aproape neluminată. La început, nu vede aproape nimic din cauza excitabilității reduse a fotoreceptorilor și a neuronilor vizuali. Treptat, contururile obiectelor încep să fie dezvăluite, iar apoi și detaliile lor diferă, deoarece sensibilitatea fotoreceptorilor și a neuronilor vizuali în întuneric crește treptat.

Creșterea sensibilității la lumină în timpul unei șederi în întuneric are loc neuniform: în primele 10 minute crește de zeci de ori, iar apoi, în decurs de o oră, de zeci de mii de ori. Un rol important în acest proces îl joacă refacerea pigmenților vizuali. Deoarece doar tijele sunt sensibile în întuneric, un obiect slab luminat este vizibil doar cu vederea periferică. Un rol semnificativ în adaptare, pe lângă pigmenții vizuali, îl joacă comutarea conexiunilor între elementele retiniene. În întuneric, zona centrului excitator al câmpului receptiv al celulei ganglionare crește din cauza slăbirii inhibării inelului, ceea ce duce la o creștere a sensibilității la lumină. Sensibilitatea ochiului la lumină depinde și de influențele care vin din creier. Iluminarea unui ochi scade sensibilitate la lumină ochi neluminat. În plus, sensibilitatea la lumină este influențată și de semnalele sonore, olfactive și gustative.

Sensibilitate diferențială a vederii

Dacă iluminarea suplimentară dI cade pe o suprafață iluminată cu luminozitatea I, atunci, conform legii lui Weber, o persoană va observa o diferență de iluminare numai dacă dI / I \u003d K, unde K este o constantă egală cu 0,01–0,015. Valoarea lui dI/I se numește pragul diferențial al sensibilității la lumină. Raportul dI/I este constant la diferite niveluri de iluminare și înseamnă că pentru a percepe diferența de iluminare a două suprafețe, una dintre ele trebuie să fie mai luminoasă decât cealaltă cu 1-1,5%.

Contrast luminozitate

Inhibarea laterală reciprocă a neuronilor vizuali (vezi cap. 3) stă la baza contrastului de luminozitate general sau global. Deci, o fâșie gri de hârtie situată pe un fundal deschis pare mai întunecată decât aceeași bandă pe care se află fundal întunecat. Acest lucru se explică prin faptul că un fundal ușor excită mulți neuroni retinieni, iar excitația lor inhibă celulele activate de bandă. Cea mai puternică inhibiție laterală acționează între neuronii strâns distanțați, creând efectul de contrast local. Există o creștere aparentă a diferenței de luminozitate la limita suprafețelor cu iluminare diferită. Acest efect se mai numește și îmbunătățirea conturului sau efectul Mach: la marginea unui câmp luminos luminos și a unei suprafețe mai întunecate, puteți vedea două linii suplimentare(o linie și mai strălucitoare la marginea câmpului luminos și o linie foarte întunecată la limita suprafeței întunecate).

Luminozitatea orbitoare a luminii

Cauze de lumină prea puternică senzație neplăcută orbire. Limită superioară luminozitatea orbitoare depinde de adaptarea ochiului: cu cât adaptarea la întuneric a fost mai lungă, cu atât luminozitatea luminii este mai mică provoacă orbire. Dacă obiectele foarte luminoase (orbitoare) intră în câmpul vizual, ele afectează discriminarea semnalelor pe o parte semnificativă a retinei (de exemplu, pe un drum de noapte, șoferii sunt orbiți de farurile mașinilor care se apropie). La treaba buna asociat cu oboseala ochilor (lectura lungă, lucrul la computer, asamblarea pieselor mici), ar trebui să utilizați numai lumină împrăștiată fără ochi orbitori.

Inerția vederii, fuziunea pâlpâirii, imagini succesive

Senzația vizuală nu apare instantaneu. Înainte de sentiment sistemul vizual trebuie să apară multiple conversii și semnalizare. Timpul de „inerție a vederii”, care este necesar pentru apariția unei senzații vizuale, este în medie de 0,03–0,1 s. Trebuie remarcat faptul că, de asemenea, acest sentiment nu dispare imediat după ce iritarea a încetat - durează ceva timp. Dacă în întuneric mutăm un chibrit arzător prin aer, vom vedea o linie luminoasă, deoarece stimulii lumini care urmează rapid unul după altul se contopesc într-o senzație continuă. Rata minimă de repetiție a stimulilor de lumină (de exemplu, fulgerări de lumină) la care are loc asocierea senzații individuale, se numește frecvența critică de fuziune a pâlpâirii. La iluminare medie, această frecvență este de 10-15 blițuri pe 1 s. Cinematograful și televiziunea se bazează pe această proprietate a viziunii: nu vedem decalaje între cadrele individuale (24 de cadre pe 1 s în cinema), deoarece senzația vizuală de la un cadru încă persistă până când apare următorul. Aceasta oferă iluzia continuității imaginii și a mișcării acesteia.

Senzațiile care continuă după încetarea stimulării se numesc imagini succesive. Dacă te uiți la lampa inclusă și închizi ochii, atunci este vizibilă de ceva timp. Dacă, după fixarea privirii pe obiectul iluminat, se mută privirea pe un fundal deschis, atunci de ceva timp se poate vedea o imagine negativă a acestui obiect, adică. părțile sale luminoase sunt întunecate, iar părțile întunecate sunt luminoase (imagine secvențială negativă). Acest lucru se explică prin faptul că excitația de la un obiect iluminat inhibă (adaptă) local anumite zone ale retinei; dacă după aceea ne îndreptăm privirea către un ecran uniform iluminat, atunci lumina acestuia va excita mai puternic acele zone care nu au fost excitate anterior.

viziunea culorilor

Întregul spectru de radiații electromagnetice pe care îl vedem este închis între radiațiile cu undă scurtă (lungime de undă 400 nm), pe care o numim Violet, și radiația cu undă lungă (lungime de undă 700 nm), numită roșu. Culorile rămase din spectrul vizibil (albastru, verde, galben și portocaliu) au lungimi de undă intermediare. Amestecarea razelor de toate culorile dă culoare alba. De asemenea, poate fi obținut prin amestecarea a două așa-numite culori complementare pereche: roșu și albastru, galben și albastru. Dacă amestecați cele trei culori primare - roșu, verde și albastru - atunci se poate obține orice culoare.

Recunoașterea maximă se bucură de teoria tricomponentă a lui G. Helmholtz, conform căreia percepția culorilor este asigurată de trei tipuri de conuri cu sensibilități diferite de culoare. Unele dintre ele sunt sensibile la roșu, altele la verde, iar altele la albastru. Fiecare culoare afectează toate cele trei elemente de detectare a culorii, dar în grade diferite. Această teorie a fost confirmată direct în experimente în care absorbția radiațiilor cu lungimi de undă diferite a fost măsurată în conurile individuale ale retinei umane.

Daltonismul parțial a fost descris la sfârșitul secolului al XVIII-lea. D. Dalton, care însuși a suferit de aceasta. Prin urmare, anomalia percepției culorilor a fost desemnată prin termenul de „daltonism”. Daltonismul apare la 8% dintre bărbați; este asociat cu absența anumitor gene în cromozomul nepereche care determină sexul la bărbați - cromozomul. Pentru diagnosticul daltonismului, care este important în selecția profesională, se folosesc tabele policromatice. Persoanele care suferă de aceasta nu pot fi conducători de transport cu drepturi depline, deoarece este posibil să nu distingă culoarea semafoarelor și a semnelor rutiere. Există trei tipuri de parțial daltonism: protanopia, deuteranopia si tritanopia. Fiecare dintre ele se caracterizează prin absența percepției uneia dintre cele trei culori primare. Persoanele care suferă de protanopie („roșu-orb”) nu percep roșu, razele albastre-albastre li se par incolore. Persoanele care suferă de deuteranopie („verde-orb”) nu disting verdele de roșu închis și albastru. Tritanopia (o anomalie rară viziunea culorilor) razele albastre și violete nu sunt percepute. Toate tipurile enumerate de daltonism parțial sunt bine explicate de teoria celor trei componente. Fiecare dintre acestea este rezultatul absenței unuia dintre cei trei receptori de culoare a conurilor.

Percepția spațiului

acuitate vizuala numită capacitatea maximă de a distinge detaliile individuale ale obiectelor. Este determinată de cea mai mică distanță dintre două puncte pe care ochiul le distinge, adică. vede separat, nu împreună. Ochiul normal distinge între două puncte, distanța dintre care este de 1 minut de arc. Centrul retinei, macula galbenă, are acuitatea vizuală maximă. La periferia acesteia, acuitatea vizuală este mult mai mică. Acuitatea vizuală este măsurată folosind tabele speciale, care constau din mai multe rânduri de litere sau cercuri deschise de diferite dimensiuni. Acuitatea vizuală, determinată conform tabelului, se exprimă în valori relative, iar claritatea normală este luată ca unitate. Sunt persoane care au vedere super-acută (visus mai mult de 2).

Linia de vedere. Dacă te uiți la un obiect mic, atunci imaginea acestuia este proiectată pe pata galbenă a retinei. În acest caz, vedem obiectul cu viziune centrală. Dimensiunea sa unghiulară la om este de numai 1,5-2 grade unghiulare. Obiectele ale căror imagini cad pe restul retinei sunt percepute prin vederea periferică. Spațiul vizibil ochiului atunci când fixați privirea într-un punct se numește câmp vizual. Măsurarea limitei câmpului vizual se efectuează de-a lungul perimetrului. Limitele câmpului vizual pentru obiectele incolore sunt 70° în jos, 60° în sus, 60° spre interior și 90° spre exterior. Câmpurile vizuale ale ambilor ochi la o persoană coincid parțial, ceea ce are mare importanță pentru a percepe adâncimea spațiului. Câmpurile vizuale pentru diferite culori nu sunt aceleași și sunt mai mici decât pentru obiectele alb-negru.

viziune binoculara Aceasta este viziunea cu doi ochi. Când se uită la orice obiect, o persoană cu vedere normală nu are senzația a două obiecte, deși există două imagini pe două retine. Imaginea fiecărui punct al acestui obiect cade pe așa-numitele secțiuni corespunzătoare sau corespunzătoare a două retine, iar în percepția unei persoane, două imagini se contopesc într-una singură. Dacă apăsați ușor pe un ochi din lateral, acesta va începe să se dubleze în ochi, deoarece corespondența retinelor a fost perturbată. Dacă te uiți la un obiect apropiat, atunci imaginea unui punct mai îndepărtat cade pe puncte neidentice (disparate) ale celor două retine. Disparitatea joacă un rol important în estimarea distanței și, prin urmare, în a vedea adâncimea spațiului. O persoană este capabilă să observe o schimbare în adâncime care creează o schimbare a imaginii pe retine de câteva secunde de arc. Fuziunea binoculară sau combinarea semnalelor de la două retine într-o singură imagine nervoasă are loc în primar Cortex vizual creier.

Estimarea dimensiunii obiectului. Mărimea unui obiect familiar este estimată în funcție de dimensiunea imaginii sale pe retină și de distanța obiectului față de ochi. În cazul în care distanța până la un obiect necunoscut este dificil de estimat, sunt posibile erori grave în determinarea dimensiunii acestuia.

Estimarea distantei. Percepția adâncimii spațiului și estimarea distanței până la obiect sunt posibile atât când se vede cu un ochi (vedere monoculară), cât și cu doi ochi (vedere binoculară). În al doilea caz, estimarea distanței este mult mai precisă. Fenomenul de acomodare are o oarecare importanță în evaluarea distanțelor apropiate în vederea monoculară. Pentru a estima distanța, este de asemenea important ca imaginea unui obiect familiar de pe retină să fie mai mare, cu atât mai aproape.

Rolul mișcării ochilor în viziune. Când se uită la orice obiect, ochii se mișcă. mișcările ochilor exersează 6 mușchi atașați globul ocular. Mișcarea celor doi ochi se realizează simultan și prietenos. Când se iau în considerare obiecte apropiate, este necesar să se reducă (convergența), iar când se ia în considerare obiectele îndepărtate - să se separe axele vizuale ale celor doi ochi (divergență). In afara de asta, rol important mișcările ochilor pentru vedere este determinată și de faptul că pentru primirea continuă a informațiilor vizuale de către creier este necesară mișcarea imaginii pe retină. Impulsurile din nervul optic apar în momentul pornirii și opririi imaginii luminoase. Odată cu acțiunea continuă a luminii asupra acelorași fotoreceptori, impulsurile din fibrele nervului optic încetează rapid, iar senzația vizuală cu ochii și obiectele nemișcate dispare după 1-2 s. Dacă o ventuză cu o sursă mică de lumină este plasată pe ochi, atunci o persoană o vede numai în momentul în care este pornită sau oprită, deoarece acest stimul se mișcă cu ochiul și, prin urmare, este nemișcat în raport cu retina. Pentru a depăși o astfel de adaptare (adaptare) la o imagine statică, ochiul, la vizualizarea oricărui obiect, produce salturi (sacade) continue care nu sunt resimțite de o persoană. Ca rezultat al fiecărei sărituri, imaginea de pe retină se schimbă de la un fotoreceptor la altul, provocând din nou impulsuri ale celulelor ganglionare. Durata fiecărei sărituri este de sutimi de secundă, iar amplitudinea sa nu depășește 20 de grade unghiulare. Cu cât obiectul luat în considerare este mai complex, cu atât mai complexă este traiectoria mișcării ochilor. Ele par să „urmeze” contururile imaginii (Fig. 4.6), zăbovind pe zonele sale cele mai informative (de exemplu, în față sunt ochii). Pe lângă sărituri, ochii tremură continuu fin și se deplasează în derivă (se deplasează încet de la punctul de fixare a privirii). Aceste mișcări sunt, de asemenea, foarte importante pentru percepția vizuală.

Orez. 4.6. Traiectoria mișcării ochilor (B) la examinarea imaginii lui Nefertiti (A)

SISTEM DE AUZ

În legătură cu apariţia vorbirii ca mijloc comunicare interpersonală, auzul unei persoane joacă rol deosebit. Semnalele acustice (sunete) sunt vibrații ale aerului cu frecventa diferitași putere. Ei entuziasmează receptorii auditivi situat în cohlee urechea internă. Receptorii activează primii neuroni auditivi, după care informațiile senzoriale sunt transmise în zona auditivă a cortexului cerebral printr-o serie de secțiuni succesive, dintre care există mai ales multe în sistemul auditiv.

receptorii durerii.

Corpusculii Pacini- receptori de presiune încapsulați într-o capsulă multistrat rotunjită. Ele sunt localizate în grăsimea subcutanată. Se adaptează rapid (reacționează doar în momentul începerii impactului), adică înregistrează forța de presiune. Au câmpuri receptive mari, adică reprezintă sensibilitate grosieră.

Corpusculii Meissner- receptori de presiune situati in dermului. Sunt o structură stratificată terminație nervoasă trecând între straturi. Se adaptează rapid. Au câmpuri receptive mici, adică reprezintă o sensibilitate subtilă.

Corpurile Merkel- receptori de presiune neîncapsulați. Se adaptează încet (răspund la întreaga durată de expunere), adică înregistrează durata presiunii. Au câmpuri receptive mici.

Receptorii foliculilor de păr - răspund la deviația părului.

sfârșiturile lui Ruffini- receptori de întindere. Se adaptează încet, au câmpuri receptive mari.

Receptorii musculari și tendinei

fusurile musculare Există două tipuri de receptori de întindere musculară:

• cu sac nuclear

  cu lanț nuclear

Organul tendonului Golgi- receptori pentru contractia musculara. Atunci când mușchiul se contractă, tendonul se întinde și fibrele sale ciupesc capătul receptor, activând-o.

Receptorii ligamentari

Sunt în mare parte terminații nervoase libere (Tipurile 1, 3 și 4), un grup mai mic sunt încapsulate (Tipul 2). Tipul 1 este similar cu terminațiile lui Ruffini, Tipul 2 este similar cu corpurile lui Paccini.

receptorii din retină

Retină conține tijă ( bastoane) și con ( conuri) celule fotosensibile care conțin fotosensibile pigmenti. Tijele sunt sensibile la lumina foarte slaba, sunt lungi si subtiri celule, orientată de-a lungul axei de trecere a luminii. Toate bețișoarele conțin aceeași pigment fotosensibil. Conurile necesită lumină mult mai puternică, sunt celule scurte în formă de con, uman conurile sunt împărțite în trei tipuri, fiecare dintre ele conține propriul pigment sensibil la lumină - aceasta este baza viziunea culorilor.

Sub influența luminii în receptori apare decolorare- molecula de pigment vizual absoarbe fotonși se transformă într-un alt compus care absoarbe undele luminoase mai rău (acest lucru lungime de undă). La aproape toate animalele (de la insecte la oameni), acest pigment constă dintr-o proteină de care este atașată o moleculă mică, aproape de vitamina A. Această moleculă este partea transformată chimic de lumină. Partea proteică a moleculei de pigment vizual decolorat activează moleculele transducin, fiecare dintre acestea dezactivând sute de molecule guanozin monofosfat ciclic implicate în deschiderea porilor membranei pt ionii sodiu, în urma căruia fluxul de ioni se oprește - membrana se hiperpolarizează.

Sensibilitatea bețelor este de așa natură încât adaptat la întuneric complet o persoană este capabilă să vadă un fulger de lumină atât de slab încât niciun receptor nu poate primi mai mult de un foton. În același timp, bețișoarele nu sunt capabile a reactiona la schimbările de iluminare, când lumina este atât de puternică încât toate canalele de sodiu sunt deja închise.

bastoaneși conuri diferă atât structural, cât și funcțional. Pigment vizual (violet - rodopsina) - se găsește numai în bețișoare. Conurile conțin alți pigmenți vizuali - iodopsină, clorolab, erythlab, necesari pentru vederea culorilor. Tija este de 500 de ori mai sensibilă la lumină decât conul, dar nu reacționează la lumină cu lungimi de undă diferite, de exemplu. Nu este sensibilă la culoare. Pigmenții vizuali sunt localizați în segmentele exterioare ale tijelor și conurilor. Segmentul interior conține nucleul și mitocondriile, care participă la procesele energetice sub acțiunea luminii.

Există aproximativ 6 milioane de conuri și 120 de milioane de tije în ochiul uman - un total de aproximativ 130 de milioane de fotoreceptori. Densitatea conurilor este cea mai mare în centrul retinei și scade spre periferie. În centrul retinei, într-o zonă mică a acesteia, există doar conuri. Această zonă se numește fovea. Aici, densitatea conurilor este de 150 de mii pe 1 milimetru pătrat, astfel încât acuitatea vizuală este maximă în regiunea foveei. Sunt foarte puține tije în centrul retinei, sunt mai multe la periferia retinei, dar claritatea vederii „periferice” în lumină bună este scăzută. În condiții de amurg, dominanta Vedere periferică, iar acuitatea vizuală în fosa centrală scade. Astfel, conurile funcționează în lumină puternică și îndeplinesc funcția de percepție a culorii, tija percepe lumina și oferă percepție vizuală în lumină slabă. Tijele și conurile sunt conectate la neuronii bipolari retiniani, care, la rândul lor, formează sinapse cu celulele ganglionare care eliberează acetilcolină. Axonii celulelor ganglionare retiniene ca parte a nervului optic merg la diferite structuri ale creierului. Aproximativ 130 de milioane de fotoreceptori sunt asociați cu 1,3 milioane de fibre ale nervului optic, indicând convergența structuri vizuale si semnale. Numai în fovee, fiecare con este asociat cu o celulă bipolară, iar aceasta, la rândul său, cu o celulă ganglionară. La periferia de la fovee, multe tije și mai multe conuri converg către o celulă bipolară, iar multe bipolare converg către celula ganglionară. Prin urmare, funcțional, un astfel de sistem asigură procesarea semnalului primar, ceea ce crește probabilitatea detectării acestuia datorită convergenței largi a conexiunilor de la receptorii periferici la celula ganglionară care trimite semnale către creier.