Зрительная система - это важнейшая сенсорная система нашего организма. Львиную долю информации мы получаем именно через зрение. И для того, чтобы работать со зрительными сигналами, у нас есть центры в головном мозге и сложнейший орган чувств, который называется глаз.
Внутри глаза есть сетчатка. А внутри сетчатки фоторецепторы, т.е. те самые чувствительные клетки, которые воспринимают зрительные сигналы.
И задача фоторецепторов - она не проста, потому что зрительные сигналы, это электромагнитные волны. И среагировать на эти самые волны, для этого нужны специальные вспомогательные механизмы.
К ним относятся, например, зрачок (регуляция светового потока, поступающего в глаз. В темноте, а так же при сильном страхе, тревоге и стрессе расширяется; при ярком свете сужается); роговица (защита глаза,приломление света), склера (защита), радужка, сосудистая оболочка, зрительный нерв и тд.
Кроме всего прочего, так, для того, чтобы наводить изображение на резкость, эволюция изобрела прозрачную эластичную линзу (хрусталик), стостоящую из прозрачных живых клеток. Для этого необходим специальный белок кристалин, у которого особая структура, похожая на кристалы, способные проводить электро-магнитные волны без особой задержки.
Кристалин в ходе эволюции формируется достаточно рано, а затем остается довольно стабильным, то что называется консервативным. Потому что эволюция довела его до такого идеала, что даже небольшие изменения нарушают проведение света. Другими словами, количество этого белка практически врожденное.
Далее, фоторецепторы внутри глаза человека делятся на две группы: палочки и колбочки.
И палочек и колбочек есть центральная часть, где находится ядро. Есть часть, повернутая в сторону хрусталика, и там располагается пресинаптическое окончание, которая контактирует с нейронами сетчатки, и есть часть, повернутая в сторону сосудистой оболочки, и там располагаются свето-чувствительные пегменты - это ключевая конструкция внутри фоторецептора, т.е. это те самые молекулы, которые реагируют на электромагнитыне волны. И для того, чтобы это делать, внутрь светочувтвиетлных пигментов вставлена особая молекула (ретиналь), и она является трансформированным ретинолом (витамин А). И поэтому говорят, что морковка полезна для зрения, потому что фоторецепторы реагируют лучше. Но на самом деле в морковке находится оранжевый пигмент (каротин), и вот когда мы сьедаем каротин, от трансформируется в ретинол и встраивается в состав палочек и колбочек.
Продукты, богатые каротином:
Ретинол запасается в печени, и по мере необходимости, тратит его, чтобы формировать новые светочувствительные пегменты.
Пегмент палочек называется родопсин, пегмент колбочек называется йодопсин.
Родопсины - они все одинаковы. А йодопсины - их три класса, каждый из которых реагирует либо на красный диапазон спектра, либо на зеленый или синий диапазон. Поэтому о колбочках говорят, что они делятся на красночувствительные, синечувствительные и зеленочувствительные, так что на уровне сетчатки глаза мы видим только красный, синий и зеленый диапазаны спектра. Или другими словами наши фото рецепторы чувствительны к синему, красному и зеленому световому спектру, и когда через хрусталик свет приломляясь попадает на фоторецепторы происходит смешение цветов и мы видим разные оттенки...
Сетчатка состоит из фоторецепторов и четырех слоев нервных клеток - горизонтальные, амокриновые, биполярные и ганглионарные, и они внутри сетчатки занимаются обработкой зрительного сигнала, в частности, подчеркивают контрасты тех или иных обьектов, их линий и границ. И выходными клетками сетчатки являются ганглионарные клетки. Именно их аксоны формируют зрительный нерв, и примерно миллион таких аксонов идет в головной мозг, т.е. получается, что картинка, которую цифрует наша сетчатка примерно 1 млн. пикселей.
От наших глаз в головной мозг идут зрительные нервы.
Зрительные нервы, это вторые черепные нервы после обонятельных. Перед головным мозгом нервы перекрещиваются и возникает зрительная хиазма - перекрест зрительных нервов. Внутри этого перекреста зрительные нервы обмениваются своими аксонами, и в правое полушарие получается информация от левых половин сетчатки глаз, а в левое от правых половин. Это нужно, чтобы сравнивать изображение от правого и левого глаза и формировать обьемную картинку.
Когда зрительный нерв вошел в головной мозг, он попадает туда на границе таламусом и гипоталамусом, т.е. входит спереди в промежуточный мозг.
Далее аксоны зрительных нервов расходятся в нескольких направлениях для того, чтобы начинать обработку зрительного сигнала. И существует три подкорковых зрительных центра, и высшие зрительные центры затылочной доли коры больших полушарий.
Самый древний зрительный центр находится прямо в месте входа зрительного нерва в промежуточный мозг - это супрохиазменные ядра гипоталамуса.
Эти нервные клетки реагируют на общий уровень освещенности в большей степени, чем на то, что мы видим. Здесь нейроны, которые настроены на суточную освещенность и на сезонную освещенность. И таким образом они связаны с центрами сна и бодрствования тоже. То есть через восприятие освещенности происходит активация или дезактивация сна и бодрствования тоже и таким образом происходит определенная балансировка.
В среднем мозге находятся древние зрительные центры - четыреххолмие, верхние или передние холмики - они реагируют на новые зрительные сигналы.
Если что-то появилось в поле зрения, если что-то зашевелилось, вот тогда включаются нейроны четверохолмия, их еще называют детекторами новизны, и дальше, за счет работы среднего мозга, запускается так называемый ориентировочный рефлекс, т.е. поворот глаз, головы, если нужно всего тела, в сторону нового сигнала. Это любопытство на самом его древнем уровне.
И в среднем мозге находятся центры, которые управляют движениями глаз - 3,4,6 черепные нервы (глазодвигательный, отводящий, блоковый); там же находятся парасимпатические центры, которые управляют диаметром зрачка и формой хрусталика (аккомодация). И за счет изменения формы хрусталика мы можем видет близкие обьекты, дальние обьекты. Все это реакции среднего мозга.
Третий поток информации идет в таламусе. Здесь важнейшие зрительные центры - латеральное коленчатое тело и подушка.
Здесь основной поток информации.
Латеральное коленчатое тело (лкт) - это четкий вход от сетчатки и дальше на затылочную область коры больших полушарий.
То есть, от сетчатки через зрительный нерв на ЛТК, по сути, переносится поточечно вся та матрица, все то описание, которые предоставляют нам фоторецепторы. По сути фоторецепторы сообщают в головной мозг сколько и какой яркости синих, красных, зеленых точек мы видим. И эта картинка проходит через ЛТК, там нейроны образуют строгие слои, и оснавная функция ДКТ подготовить зрительную информацию для дальнейшей обработке в коре больших полушарий.
И основная функция ЛТК - это повышение контраста зрительного сигнала.
Что это значит? Темное становится темнее, светлое светлее и картинка становится четче.
Для нашей системы равномерно зачерченые области не интересны. Важно, где что начинается и где что заканчивается. И это делает ЛТК. Дальше информация уходит в первичную зрительную кору.
Вообще, зрительная кора занимает процентов 20 в нашей коре больших полушарий, и это не очень много по сравнению с обезьянами, например, где 50-60 процентов.
Дело в том, что у нас очень велики ассоциативные зоны (теменная, лобная). И по Бродману (классификация полей больших полушарий) первичная зрительная кора - это поле №17 - самая задняя часть затылочных долей.
Там расположена карта сетчатки. То есть, информация с фоторецепторов сетчатки через сеть нейронов передается на ганглианарные клетки, через их аксоны, через латеральное коленчатое тело передает сигнал в первичную зрительную кору. И там возникает поточечное изображение, карта нашей сетчатки.
Первичная зрительная кора имеет 6 слоев. И слой, который принимает сигналы от сетчатки - это 4 слой, и там мы обнаруживаем поточечное отображение сетчатки. А остальные слои - там находятся нервные клетки, которые реагируют на зрительные образы, т.е. наша зрительная система (зрительная кора) должна в некой картинке увидет обьекты, образы,- по сути из отдельных точечек собрать их и опознать. И первое, на что реагирует кора, на какие образы - это прямые линии, расположенные под разными углами ориентации.
Иными словами, мозг хватается за прямые линии, и из них уже строит разные варианты изображедний. Тот же черный квадрат Малевича будет всегда привлекать внимание человеческого глаза, потому что там сплошные прямые линии. И люди смотрят на этот квадрат и постоянно кто-то что-то там находит, так как включаются ассоциативные нейроны первичной коры и достраивают каждый раз к этой картине какие то ассоциации.
Дальше от первичной зрительной коры находится вторичная зрательная кора. Там создаются более сложные зрительные образы, отличные от прямых линий. Это поля №18 и №19 по Бродману.
Во вторичной коре обьединятся образы цветового зрения. Здесь бинокулярное зрение включается, и так же сравниваются сигналы от правого и левого полушария головного мозга.
Между вторичной корой и ассоциативной теменной корой находятся высшие зрительные зоны - или третичная зрительная кора - там происходит детекция самых сложных зрительных образов - все что связано с речью, чтение текстов, рукописей, иероглифов, плюс , опознавание лиц конкретных людей.
Короче, ешьте морковку, читайте книги, ходите больше пешком, потому что когда человек ходит, он лучше держит равновесие. А равновесие - это глаза, т.е. один центров баланса наряду с мозжечком, ухом и суставами нижней челюсти. Но об этом в следующий раз.
Пока!