Billedet på øjeæblets nethinde opnås. Det menneskelige øje ser objekter på hovedet.

Gennem øjet, ikke øjet
Sindet kan se verden.
William Blake

Lektionens mål:

Uddannelsesmæssigt:

• at afsløre strukturen og betydningen af ​​den visuelle analysator, visuelle fornemmelser og perception;
• uddybe viden om øjets struktur og funktion som optisk system;
• forklare hvordan et billede dannes på nethinden,
• at give en idé om nærsynethed og langsynethed, om typerne af synskorrektion.

Udvikler:

• at danne evnen til at observere, sammenligne og drage konklusioner;
• fortsætte med at udvikle logisk tænkning;
• fortsætte med at danne en idé om enhed af begreberne i den omgivende verden.

Uddannelsesmæssigt:

• at dyrke en omhyggelig holdning til ens sundhed, at afsløre problemerne med visuel hygiejne;
• fortsætte med at udvikle en ansvarlig holdning til læring.

Udstyr:

• tabel "Visuel analysator",
• sammenklappelig øjenmodel,
• våd præparation "Eye of pattedyr",
• håndbog med illustrationer.

Under timerne

1. Organisatorisk øjeblik.

2. Aktualisering af viden. Gentagelse af temaet "Øjets struktur".

3. Forklaring af det nye materiale:

Øjets optiske system.

Nethinden. Dannelse af billeder på nethinden.

Optiske illusioner.

Øjenophold.

Fordelen ved at se med to øjne.

Øjenbevægelse.

Visuelle defekter, deres korrektion.

Synshygiejne.

4. Fastgørelse.

5. Resultaterne af lektionen. Opsætning af lektier.

Gentagelse af temaet "Øjets struktur".

Biologi lærer:

I den sidste lektion studerede vi emnet "Øjets struktur." Lad os gennemgå indholdet af denne lektion. Fortsæt sætningen:

1) Den visuelle zone af hjernehalvdelene er placeret i ...

2) Giver farve til øjet ...

3) Analysatoren består af ...

4) Øjets hjælpeorganer er ...

5) Øjeæblet har ... skaller

6) Konveks - konkav linse i øjeæblet er ...

Fortæl os ved hjælp af billedet om strukturen og formålet med øjets bestanddele.

Forklaring af nyt materiale.

Biologi lærer:

Øjet er synsorganet hos dyr og mennesker. Det er en selvjusterende enhed. Det giver dig mulighed for at se nære og fjerne objekter. Objektivet krymper så næsten til en kugle, hvorefter det strækkes og ændrer derved brændvidden.

Øjets optiske system består af hornhinden, linsen og glaslegemet.

Nethinden (nethinden, der dækker øjets fundus) har en tykkelse på 0,15-0,20 mm og består af flere lag af nerveceller. Det første lag støder op til de sorte pigmentceller. Det er dannet af visuelle receptorer - stænger og kegler. Der er hundredvis af gange flere stænger i den menneskelige nethinde end kogler. Stænger ophidses meget hurtigt af svagt skumringslys, men kan ikke opfatte farve. Kegler ophidses langsomt og kun af stærkt lys - de er i stand til at opfatte farve. Stængerne er jævnt fordelt over nethinden. Lige overfor pupillen i nethinden er en gul plet, som udelukkende består af kogler. Når man betragter en genstand, bevæger blikket sig, så billedet falder på den gule plet.

Grene strækker sig fra nervecellerne. Et sted i nethinden samles de i et bundt og danner synsnerven. Mere end en million fibre bærer visuel information til hjernen i form af nerveimpulser. Dette sted, blottet for receptorer, kaldes en blind plet. Analysen af ​​farven, formen, belysningen af ​​et objekt, dets detaljer, som begyndte i nethinden, ender i cortex-zonen. Alle oplysninger er samlet her, de afkodes og opsummeres. Som et resultat dannes en idé om emnet. "Se" hjernen, ikke øjet.

Så syn er en subkortikal proces. Det afhænger af kvaliteten af ​​information, der kommer fra øjnene til hjernebarken (occipitalområdet).

Fysiklærer:

Vi fandt ud af, at øjets optiske system består af hornhinden, linsen og glaslegemet. Lys, der brydes i det optiske system, giver reelle, reducerede, omvendte billeder af de objekter, der overvejes, på nethinden.

Johannes Kepler (1571 - 1630) var den første til at bevise, at billedet på nethinden er inverteret ved at konstruere strålernes vej i øjets optiske system. For at teste denne konklusion tog den franske videnskabsmand René Descartes (1596 - 1650) et tyreøje og, efter at have skrabet et uigennemsigtigt lag af dens bagvæg, placerede det i et hul lavet i en vinduesskodder. Og lige der, på den gennemskinnelige væg af fundus, så han et omvendt billede af billedet set fra vinduet.

Hvorfor ser vi så alle objekter som de er, dvs. omvendt?

Faktum er, at synsprocessen løbende korrigeres af hjernen, som modtager information ikke kun gennem øjnene, men også gennem andre sanseorganer.

I 1896 satte den amerikanske psykolog J. Stretton et eksperiment på sig selv. Han tog specielle briller på, takket være hvilke billederne af omgivende genstande på øjets nethinde ikke blev omvendt, men direkte. Og hvad? Verden i Strettons sind vendte op og ned. Han begyndte at se alt på hovedet. På grund af dette var der et misforhold i øjnenes arbejde med andre sanser. Videnskabsmanden udviklede symptomer på søsyge. I tre dage havde han kvalme. Men på den fjerde dag begyndte kroppen at vende tilbage til det normale, og på den femte dag begyndte Stretton at have det på samme måde som før eksperimentet. Videnskabsmandens hjerne vænnede sig til de nye arbejdsforhold, og han begyndte igen at se alle objekter lige. Men da han tog brillerne af, vendte alting på hovedet igen. Inden for halvanden time var hans syn genoprettet, og han begyndte igen at se normalt.

Det er mærkeligt, at en sådan tilpasning kun er karakteristisk for den menneskelige hjerne. Da man i et af forsøgene satte væltende briller på en abe, fik den et så psykologisk slag, at den efter flere forkerte bevægelser og fald kom i en tilstand, der lignede koma. Hendes reflekser begyndte at falme, hendes blodtryk faldt, og hendes vejrtrækning blev hyppig og overfladisk. Der er ikke noget lignende hos mennesker. Men den menneskelige hjerne er ikke altid i stand til at klare analysen af ​​billedet, der er opnået på nethinden. I sådanne tilfælde opstår illusioner om syn - det observerede objekt forekommer os ikke, som det virkelig er.

Vores øjne kan ikke opfatte genstandes natur. Påtving dem derfor ikke vrangforestillinger om fornuft. (Lucretius)

Visuelle selvbedrag

Vi taler ofte om "bedrag af synet", "bedrag for hørelsen", men disse udtryk er forkerte. Der er ingen bedrag af følelser. Filosoffen Kant sagde meget passende om dette: "Sanserne bedrager os ikke - ikke fordi de altid dømmer rigtigt, men fordi de slet ikke dømmer."

Hvad er det så, der bedrager os i sansernes såkaldte "bedrag"? Selvfølgelig, hvad der i dette tilfælde "dommer", dvs. vores egen hjerne. De fleste af de optiske illusioner afhænger nemlig udelukkende af, at vi ikke kun ser, men også ubevidst ræsonnerer og ufrivilligt vildleder os selv. Disse er bedrag af dømmekraft, ikke af følelser.

Galleri med billeder, eller hvad ser du

Datter, mor og overskægsfarvet far?

En indianer ser stolt på solen og en hætteklædt eskimo med ryggen vendt...

Unge og gamle mænd

Unge og gamle kvinder

Er linjerne parallelle?

Er en firkant en firkant?

Hvilken ellipse er størst - den nederste eller den indre øverste?

Hvad er mere i denne figur - højde eller bredde?

Hvilken linje er fortsættelsen af ​​den første?

Lægger du mærke til "skælven" i cirklen?

Der er et andet træk ved synet, som ikke kan ignoreres. Det er kendt, at når afstanden fra linsen til objektet ændres, ændres afstanden til dets billede også. Hvordan forbliver et klart billede på nethinden, når vi flytter vores blik fra et fjernt objekt til et tættere?

Som du ved, er musklerne, der er fastgjort til linsen, i stand til at ændre krumningen af ​​dens overflader og derved øjets optiske kraft. Når vi ser på fjerne objekter, er disse muskler i en afslappet tilstand, og linsens krumning er relativt lille. Når man ser på objekter i nærheden, komprimerer øjenmusklerne linsen, og dens krumning, og følgelig den optiske kraft, øges.

Øjets evne til at tilpasse sig til at se både nær og fjern kaldes indkvartering(fra lat. accomodatio - tilpasning).

Takket være indkvartering formår en person at fokusere billeder af forskellige objekter i samme afstand fra linsen - på nethinden.

Men med en meget tæt placering af objektet, der overvejes, øges spændingen af ​​musklerne, der deformerer linsen, og øjets arbejde bliver trættende. Den optimale afstand til læsning og skrivning for et normalt øje er omkring 25 cm. Denne afstand kaldes den bedste synsafstand.

Biologi lærer:

Hvad er fordelene ved at se med begge øjne?

1. En persons synsfelt øges.

2. Det er takket være tilstedeværelsen af ​​to øjne, at vi kan skelne, hvilket objekt der er tættere på, hvilket er længere væk fra os.

Faktum er, at på nethinden i højre og venstre øjne adskiller billeder sig fra hinanden (svarende til visningen af ​​objekter, som det var, til højre og venstre). Jo tættere objektet er, jo mere mærkbar denne forskel. Det skaber indtryk af en forskel i afstande. Den samme evne af øjet giver dig mulighed for at se objektet i volumen og ikke fladt. Denne evne kaldes stereoskopisk syn. Det fælles arbejde i begge hjernehalvdele giver en sondring mellem objekter, deres form, størrelse, placering, bevægelse. Effekten af ​​tredimensionelt rum kan opstå, når vi betragter et fladt billede.

I flere minutter skal du se på billedet i en afstand på 20 - 25 cm fra øjnene.

I 30 sekunder skal du se på heksen på kosten uden at kigge væk.

Skift hurtigt dit blik til tegningen af ​​slottet og se, tæl til 10, på portåbningen. I åbningen vil du se en hvid heks på en grå baggrund.

Når du ser dine øjne i spejlet, bemærker du sikkert, at begge øjne udfører store og knapt mærkbare bevægelser strengt taget samtidigt, i samme retning.

Ser øjnene altid sådan ud? Hvordan opfører vi os i et velkendt rum? Hvorfor har vi brug for øjenbevægelser? De er nødvendige for den indledende inspektion. Når vi ser os omkring, danner vi et holistisk billede, og alt dette overføres til opbevaring i hukommelsen. Derfor er øjenbevægelse ikke nødvendig for at genkende velkendte objekter.

Fysiklærer:

En af de vigtigste egenskaber ved synet er synsstyrken. Folks syn ændrer sig med alderen, pga. linsen mister elasticitet, evnen til at ændre sin krumning. Der er langsynethed eller nærsynethed.

Nærsynethed er en mangel på syn, hvor parallelle stråler, efter brydning i øjet, ikke samles på nethinden, men tættere på linsen. Billeder af fjerne objekter viser sig derfor at være uklare, slørede på nethinden. For at få et skarpt billede på nethinden skal den pågældende genstand bringes tættere på øjet.

Afstanden til det bedste syn for en nærsynet person er mindre end 25 cm, så folk med en lignende mangel på rhenium er tvunget til at læse teksten og placere den tæt på øjnene. Nærsynethed kan skyldes følgende årsager:

• overdreven optisk styrke i øjet;
• forlængelse af øjet langs dets optiske akse.

Det udvikler sig normalt i løbet af skoleår og er som regel forbundet med langvarig læsning eller skrivning, især i svagt lys og forkert placering af lyskilder.

Langsynethed er en mangel på syn, hvor parallelle stråler, efter brydning i øjet, konvergerer i en sådan vinkel, at fokus ikke er placeret på nethinden, men bagved den. Billeder af fjerne objekter på nethinden viser sig igen at være slørede, slørede.

Biologi lærer:

For at forhindre visuel træthed er der en række sæt øvelser. Vi tilbyder dig nogle af dem:

Mulighed 1 (varighed 3-5 minutter).

1. Startposition - sidder i en behagelig stilling: rygsøjlen er lige, øjnene er åbne, blikket er rettet lige. Det er meget nemt at gøre, ingen stress.

Kig til venstre - lige, højre - lige, op - lige, ned - lige, uden forsinkelse i den tildelte position. Gentag 1-10 gange.

2. Se diagonalt: venstre - ned - lige, højre - op - lige, højre - ned - lige, venstre - op - lige. Og gradvist øge forsinkelser i den tildelte position, vejrtrækning er vilkårlig, men sørg for, at der ikke er nogen forsinkelse. Gentag 1-10 gange.

3. Cirkulære øjenbevægelser: 1 til 10 cirkler til venstre og højre. Hurtigere i starten, og derefter gradvist sænke farten.

4. Se på spidsen af ​​en finger eller blyant, der holdes 30 cm fra øjnene og derefter i det fjerne. Gentag flere gange.

5. Kig lige frem, intenst og stille, prøv at se klarere, og blink derefter flere gange. Luk dine øjenlåg, og blink derefter et par gange.

6. Ændring af brændvidden: se på spidsen af ​​næsen og derefter i det fjerne. Gentag flere gange.

7. Massér øjnenes øjenlåg, stryg dem forsigtigt med pege- og langfingrene i retningen fra næsen til tindingerne. Eller: luk øjnene og med puderne på din håndflade, meget blidt rørende, træk langs de øvre øjenlåg fra tindingerne til næseryggen og ryg, kun 10 gange i gennemsnitligt tempo.

8. Gnid dine håndflader sammen og dæk let og ubesværet dine tidligere lukkede øjne med dem for at blokere dem fuldstændigt fra lyset i 1 minut. Forestil dig at blive kastet ud i totalt mørke. Åbne øjne.

Mulighed 2 (varighed 1-2 min).

1. Med en score på 1-2, fiksering af øjnene på en tæt (afstand 15-20 cm) genstand, med en score på 3-7 overføres blikket til et fjernt objekt. Ved et tal på 8 overføres blikket igen til det nære objekt.

2. Med et ubevægeligt hoved, på bekostning af 1, drej øjnene lodret op, på bekostning af 2 - ned, så op igen. Gentag 10-15 gange.

3. Luk øjnene i 10-15 sekunder, åbn og flyt øjnene til højre og venstre, derefter op og ned (5 gange). Frit, uden spænding, se i det fjerne.

Mulighed 3 (varighed 2-3 minutter).

Øvelser udføres i "siddende" stilling, lænet tilbage i stolen.

1. Kig lige frem i 2-3 sekunder, og sænk derefter øjnene ned i 3-4 sekunder. Gentag øvelsen i 30 sekunder.

2. Løft dine øjne op, sænk dem ned, tag dine øjne til højre og derefter til venstre. Gentag 3-4 gange. Varighed 6 sekunder.

3. Løft dine øjne op, gør dem cirkulære bevægelser mod uret og derefter med uret. Gentag 3-4 gange.

4. Luk øjnene tæt i 3-5 sekunder, åbn i 3-5 sekunder. Gentag 4-5 gange. Varighed 30-50 sekunder.

Konsolidering.

Ikke-standard situationer tilbydes.

1. En nærsynet elev opfatter bogstaverne skrevet på tavlen som vage, uklare. Han er nødt til at anstrenge sit syn for at tilpasse øjet enten til tavlen eller til notesbogen, hvilket er skadeligt både for det visuelle og nervesystemet. Foreslå designet af sådanne briller til skolebørn for at undgå stress, når de læser tekst fra tavlen.

2. Når en persons linse bliver uklar (for eksempel med grå stær), fjernes den normalt og erstattes med en plastiklinse. En sådan udskiftning fratager øjet evnen til at rumme og patienten skal bruge briller. For nylig begyndte de i Tyskland at producere en kunstig linse, der kan fokusere selv. Gæt, hvilken designfunktion der blev opfundet til at rumme øjet?

3. H. G. Wells skrev romanen The Invisible Man. En aggressiv usynlig personlighed ønskede at underlægge sig hele verden. Tænk på fejlen af ​​denne idé? Hvornår er en genstand i miljøet usynlig? Hvordan kan det usynlige menneskes øje se?

Lektionsresultater. Opsætning af lektier.

• § 57, 58 (biologi),
• § 37.38 (fysik), tilbyde ikke-standardiserede opgaver om det undersøgte emne (valgfrit).

Umulige figurer og tvetydige billeder er ikke noget, der ikke kan tages bogstaveligt: ​​de opstår i vores hjerner. Da processen med at opfatte sådanne figurer følger en mærkelig ikke-standard vej, kommer observatøren til at forstå, at noget usædvanligt foregår i hans hoved. For bedre at forstå den proces, vi kalder "syn", er det nyttigt at have en idé om, hvordan vores sanseorganer (øjne og hjerne) omdanner lysstimuli til nyttig information.

Øjet som en optisk enhed

Øjet (se fig. 1) fungerer som et kamera. Linsen (linsen) projicerer et omvendt reduceret billede fra omverdenen på nethinden (nethinden) - et netværk af lysfølsomme celler placeret overfor pupillen (pupillen) og optager mere end halvdelen af ​​arealet af den indre overflade af øjeæblet. Som optisk instrument har øjet længe været et lille mysterium. Mens kameraet er fokuseret ved at flytte objektivet tættere på eller længere væk fra det lysfølsomme lag, justeres dets evne til at bryde lys under akkommodation (tilpasning af øjet til en vis afstand). Formen af ​​øjenlinsen ændres af ciliarmusklen. Når musklen trækker sig sammen, bliver linsen rundere, hvilket bringer et fokuseret billede af tættere objekter til nethinden. Blænden i det menneskelige øje justeres på samme måde som i et kamera. Pupillen styrer størrelsen af ​​linsens åbning, udvider eller trækker sig sammen ved hjælp af radiale muskler, og farver øjets iris (iris) med dens karakteristiske farve. Når vores øje bevæger sig til det område, det ønsker at fokusere på, tilpasser brændvidden og pupilstørrelsen sig øjeblikkeligt til de nødvendige forhold "automatisk".

Strukturen af ​​nethinden (fig. 2), det lysfølsomme lag inde i øjet, er meget kompleks. Synsnerven (sammen med blodkarrene) afgår fra øjets bagvæg. Dette område mangler lysfølsomme celler og er kendt som den blinde plet. Nervetråde forgrener sig og ender i tre forskellige typer celler, der fanger lyset, der kommer ind i dem. Processerne, der kommer fra det tredje, inderste lag af celler, indeholder molekyler, der midlertidigt ændrer deres struktur, når de behandler indkommende lys, og derved udsender en elektrisk impuls. Lysfølsomme celler kaldes stænger (stænger) og kegler (kegler) i form af deres processer. Kegler er følsomme over for farve, mens stænger ikke er. På den anden side er lysfølsomheden af ​​stænger meget højere end for kegler. Et øje indeholder omkring hundrede millioner stænger og seks millioner kegler, fordelt ujævnt over hele nethinden. Præcis overfor pupillen ligger den såkaldte gule gule farve (fig. 3), som kun består af kogler i en forholdsvis tæt koncentration. Når vi vil se noget i fokus, placerer vi vores øjne, så billedet falder på gule flekker. Der er mange indbyrdes forbindelser mellem cellerne i nethinden, og elektriske impulser fra hundrede millioner lysfølsomme celler sendes til hjernen langs kun en million nervefibre. Øjet kan således overfladisk beskrives som et foto- eller fjernsynskamera fyldt med lysfølsom film.

Fra lyspuls til information

Men hvordan ser vi egentlig? Indtil for nylig var dette problem næppe løses. Det bedste svar på dette spørgsmål var følgende: der er et område i hjernen, der er specialiseret i syn, hvor billedet modtaget fra nethinden er dannet i form af hjerneceller. Jo mere lys der falder på en nethindecelle, jo mere intensivt arbejder den tilsvarende hjernecelle, det vil sige, at hjernecellernes aktivitet i vores synscenter afhænger af fordelingen af ​​lys, der falder på nethinden. Kort fortalt starter processen med et billede på nethinden og slutter med et tilsvarende billede på en lille "skærm" af hjerneceller. Dette forklarer naturligvis ikke synet, men flytter blot problemet til et dybere niveau. Hvem skal se dette indre billede? Denne situation er godt illustreret i figur 5, hentet fra Descartes' værk "Le traité de l" homme. I dette tilfælde ender alle nervetråde i en bestemt kirtel, som Descartes forestillede sig som sjælens sted, og det er hun hvem ser det indre billede, men spørgsmålet er: hvordan fungerer "vision" egentlig?

Ideen om en miniobservatør i hjernen er ikke kun utilstrækkelig til at forklare synet, men den ignorerer også tre aktiviteter, der tilsyneladende udføres direkte af det visuelle system selv. Lad os for eksempel se på figuren i figur 4 (af Kanizsa). Vi ser en trekant i tre cirkulære segmenter ved deres udskæringer. Denne trekant blev ikke præsenteret for nethinden, men den er resultatet af vores visuelle systems gætværk! Det er også næsten umuligt at se på figur 6 uden at se kontinuerlige sekvenser af cirkulære mønstre, der kappes om vores opmærksomhed, som om vi direkte oplevede intern visuel aktivitet. Mange oplever, at deres visuelle system er fuldstændig forvirret af Dallenbach-figuren (Figur 8), da de leder efter måder at fortolke disse sorte og hvide pletter i en form, de forstår. For at spare dig for smerten tilbyder figur 10 en fortolkning, som dit visuelle system vil acceptere én gang for alle. I modsætning til den foregående tegning vil det ikke være svært for dig at rekonstruere nogle få blækstrøg i figur 7 til et billede af to mennesker, der taler.

For eksempel illustreres en helt anden metode til at se af Werner Reichardt fra Tübingens forskning, som brugte 14 år på at studere husfluens syns- og flyvekontrolsystem. For disse studier blev han tildelt Heineken-prisen i 1985. Som mange andre insekter har fluen sammensatte øjne, der består af mange hundrede individuelle stænger, som hver især er et separat lysfølsomt element. Fluens flyvekontrolsystem består af fem uafhængige undersystemer, der fungerer ekstremt hurtigt (reaktionshastighed omkring 10 gange hurtigere end et menneskes) og effektivt. For eksempel fungerer landingsundersystemet som følger. Når fluens synsfelt "eksploderer" (fordi overfladen er tæt), går fluen mod midten af ​​"eksplosionen". Hvis midten er over fluen, vil den automatisk vende på hovedet. Så snart fluens fødder rører overfladen, deaktiveres det landende "delsystem". Når en flue flyver, udtrækker en flue kun to slags information fra sit synsfelt: det punkt, hvor et bevægeligt sted af en vis størrelse er placeret (som skal matche størrelsen af ​​en flue i en afstand af 10 centimeter), og retningen og hastigheden af ​​dette sted, der bevæger sig hen over synsfeltet. Behandlingen af ​​disse data hjælper med automatisk at korrigere flyvevejen. Det er højst usandsynligt, at en flue har et komplet billede af verden omkring sig. Hun ser hverken overflader eller genstande. De visuelle inputdata, der behandles på en bestemt måde, overføres direkte til motorundersystemet. De input visuelle data konverteres således ikke til et internt billede, men til en form, der gør det muligt for fluen at reagere tilstrækkeligt på sit miljø. Det samme kan siges om et så uendeligt meget mere komplekst system som mennesket.

Der er mange grunde til, at videnskabsmænd har afholdt sig fra at løse det grundlæggende spørgsmål så længe, ​​som mennesket ser det. Det viste sig, at mange andre aspekter af synet skulle forklares først - den komplekse struktur af nethinden, farvesyn, kontrast, efterbilleder og så videre. Men mod forventning er opdagelser i disse områder ikke i stand til at kaste lys over løsningen af ​​hovedproblemet. Et endnu mere væsentligt problem var manglen på et generelt koncept eller skema, hvor alle visuelle fænomener ville blive opført. De relative begrænsninger af konventionelle forskningsområder kan hentes fra den fremragende T.N. Comsweet om emnet visuel perception, baseret på hans forelæsninger for studerende på første og andet semester. I forordet skriver forfatteren: "Jeg søger at beskrive de grundlæggende aspekter, der ligger til grund for det enorme felt, som vi tilfældigt kalder visuel perception." Men efterhånden som vi studerer indholdet af denne bog, viser disse "grundlæggende emner" sig at være absorptionen af ​​lys af nethindens stænger og kegler, farvesyn, måder hvorpå sanseceller kan øge eller mindske grænserne for gensidigt indflydelse på hinanden, frekvensen af ​​elektriske signaler transmitteret gennem sanseceller mv. I dag går forskningen på dette område helt nye veje, hvilket resulterer i en forvirrende mangfoldighed i den professionelle presse. Og kun en specialist kan danne sig et generelt billede af den nye videnskab om Vision under udvikling."Der var kun et forsøg på at kombinere flere nye ideer og forskningsresultater på en måde, der er tilgængelig for lægmanden. Og selv her spørgsmålene "Hvad er Vision?" og "Hvordan ser vi?" blev ikke de vigtigste diskussionsspørgsmål.

Fra billede til databehandling

David Marr fra Artificial Intelligence Laboratory ved Massachusetts Institute of Technology var den første, der forsøgte at nærme sig emnet fra en helt anden vinkel i sin bog "Vision" (Vision), udgivet efter hans død. I den søgte han at overveje hovedproblemet og foreslå mulige måder at løse det på. Marrs resultater er selvfølgelig ikke endelige og er åbne for forskning fra forskellige retninger den dag i dag, men ikke desto mindre er den største fordel ved hans bog dens logik og konsistens i konklusionerne. Under alle omstændigheder giver Marrs tilgang en meget nyttig ramme, hvorpå man kan bygge studier af umulige objekter og dobbeltfigurer. På de følgende sider vil vi forsøge at følge Marrs tankegang.

Marr beskrev manglerne ved den traditionelle teori om visuel perception således:

"At prøve at forstå visuel perception ved kun at studere neuroner er som at forsøge at forstå en fugls flugt ved kun at studere dens fjer. Det er simpelthen umuligt. For at forstå en fugls flugt er vi nødt til at forstå aerodynamik, og først da vil strukturen af fjer og de forskellige former for fuglevinger har nogen betydning for os. betydning." I denne sammenhæng krediterer Marr J. J. Gobson som den første til at berøre vigtige spørgsmål i dette synsfelt. Marrs mening er, at Gibsons vigtigste bidrag var, at "det vigtigste ved sanserne er, at de er informationskanaler fra omverdenen til vores perceptioner (...) Han stillede det kritiske spørgsmål – Hvordan får vi hver især de samme resultater, når vi opfatter i hverdagen i en evighed. - skiftende miljø? Dette er et meget vigtigt spørgsmål, der viser, at Gibson korrekt betragtede problemet med visuel perception som at genvinde, fra information modtaget fra sensorer, de "korrekte" egenskaber af objekter i den ydre verden. "Og dermed er vi nået til området for informationsbehandling.

Der skulle ikke være nogen tvivl om, at Marr ønskede at ignorere andre forklaringer på fænomenet vision. Tværtimod understreger han specifikt, at syn ikke kan forklares tilfredsstillende ud fra kun én synsvinkel. Der skal findes forklaringer på hverdagshændelser, der er i overensstemmelse med resultaterne af eksperimentel psykologi og alle de opdagelser på dette område, som psykologer og neurologer har gjort inden for nervesystemets anatomi. Med hensyn til informationsbehandling vil datalogerne gerne vide, hvordan det visuelle system kan programmeres, hvilke algoritmer der er bedst egnede til en given opgave. Kort sagt, hvordan syn kan programmeres. Kun en omfattende teori kan accepteres som en tilfredsstillende forklaring på processen med at se.

Marr arbejdede på dette problem fra 1973 til 1980. Desværre var han ikke i stand til at fuldføre sit arbejde, men han var i stand til at lægge et solidt grundlag for yderligere forskning.

Fra neurologi til den visuelle mekanisme

Troen på, at mange menneskelige funktioner styres af hjernen, har været delt af neurologer siden begyndelsen af ​​det 19. århundrede. Der var forskellige meninger om spørgsmålet om, hvorvidt visse dele af hjernebarken bruges til at udføre individuelle operationer, eller om hele hjernen er involveret i hver operation. I dag har den franske neurolog Pierre Paul Brocas berømte eksperiment ført til den generelle accept af den specifikke lokationsteori. Broca behandlede en patient, der ikke kunne tale i 10 år, selvom hans stemmebånd var i orden. Da manden døde i 1861, viste en obduktion, at venstre side af hans hjerne var deformeret. Broca foreslog, at tale styres af denne del af hjernebarken. Hans teori blev bekræftet af efterfølgende undersøgelser af patienter med hjerneskader, som til sidst gjorde det muligt at markere centrene for vitale funktioner i den menneskelige hjerne.

Et århundrede senere, i 1950'erne, blev videnskabsmænd D.Kh. Hubel (D.H. Hubel) og T.N. Wiesel (T.N. Wiesel) udførte eksperimenter i hjernen hos levende aber og katte. I synscentret i hjernebarken fandt de nerveceller, der er særligt følsomme over for vandrette, lodrette og diagonale linjer i synsfeltet (fig. 9). Deres sofistikerede mikrokirurgiske teknik blev efterfølgende adopteret af andre videnskabsmænd.

Hjernebarken indeholder således ikke kun centre til at udføre forskellige funktioner, men inden for hvert center, som for eksempel i synscentret, aktiveres individuelle nerveceller kun, når der modtages meget specifikke signaler. Disse signaler, der kommer fra øjets nethinde, korrelerer med veldefinerede situationer i omverdenen. I dag antages det, at information om objekters forskellige former og rumlige arrangement er indeholdt i visuel hukommelse, og information fra aktiverede nerveceller sammenlignes med denne lagrede information.

Denne teori om detektorer påvirkede en tendens i visuel perceptionsforskning i midten af ​​1960'erne. Forskere forbundet med "kunstig intelligens" har fulgt samme vej. Computersimulering af processen med menneskesyn, også kaldet "maskinsyn", blev betragtet som et af de lettest opnåelige mål i disse undersøgelser. Men tingene gik lidt anderledes. Det blev hurtigt klart, at det var praktisk talt umuligt at skrive programmer, der ville være i stand til at genkende ændringer i lysintensitet, skygger, overfladetekstur og tilfældige samlinger af komplekse objekter til meningsfulde mønstre. Desuden krævede en sådan mønstergenkendelse ubegrænsede mængder hukommelse, eftersom billeder af et utalligt antal objekter skal lagres i hukommelsen i et utal af variationer i placering og lyssituationer.

Yderligere fremskridt inden for mønstergenkendelse i den virkelige verden var ikke mulige. Det er tvivlsomt, om en computer nogensinde vil være i stand til at simulere den menneskelige hjerne. Sammenlignet med den menneskelige hjerne, hvor hver nervecelle har i størrelsesordenen 10.000 forbindelser til andre nerveceller, er et computerækvivalentforhold på 1:1 næppe tilstrækkeligt!

Foredrag af Elizabeth Warrington

I 1973 deltog Marr i et foredrag af den britiske neurolog Elizabeth Warrington. Hun bemærkede, at et stort antal patienter med parietal skade på højre side af hjernen, som hun undersøgte, perfekt kunne genkende og beskrive mange objekter, forudsat at disse objekter blev observeret af dem i deres sædvanlige form. For eksempel kunne sådanne patienter let identificere en spand, når de blev set fra siden, men var ikke i stand til at genkende den samme spand, når de blev set fra oven. Faktisk, selv da de fik at vide, at de så på spanden fra oven, nægtede de blankt at tro på det! Endnu mere overraskende var adfærden hos patienter med skader på venstre side af hjernen. Sådanne patienter er normalt ude af stand til at tale og kan derfor ikke verbalt navngive det objekt, de ser på, eller beskrive dets formål. De kan dog vise, at de korrekt opfatter et objekts geometri uanset synsvinklen. Dette fik Marr til at skrive følgende: "Warringtons foredrag fik mig til følgende konklusioner. For det første er ideen om formen på en genstand gemt et andet sted i hjernen, hvorfor ideer om formen på et objekt er gemt. og dets formål adskiller sig så meget. For det andet kan vision i sig selv give en intern beskrivelse af formen af ​​et observeret objekt, selvom det objekt normalt ikke genkendes... Elizabeth Warrington har påpeget det mest essentielle i menneskesyn – det taler af objekters form, rum og relative position." Hvis dette er sandt, så bliver forskere, der arbejder inden for visuel perception og kunstig intelligens (inklusive dem, der arbejder inden for maskinsyn) nødt til at ændre teorien om detektorer fra Hubels eksperimenter til et helt nyt sæt taktik.

Modulteori

Det andet udgangspunkt i Marrs forskning (efter Warringtons arbejde) er antagelsen om, at vores visuelle system har en modulær struktur. Computermæssigt dækker vores hovedprogram "Vision" en lang række underrutiner, som hver især er fuldstændig uafhængige af de andre, og kan arbejde uafhængigt af andre underrutiner. Et godt eksempel på en sådan subrutine (eller modul) er stereoskopisk syn, som opfatter dybde som et resultat af behandling af billeder fra begge øjne, som er lidt forskellige billeder fra hinanden. Det plejede at være, at for at se i tre dimensioner, genkender vi først hele billedet og beslutter derefter, hvilke objekter der er tættere på, og hvilke der er længere. I 1960 kunne Bela Julesz, som blev tildelt Heineken-prisen i 1985, demonstrere, at rumopfattelse med to øjne udelukkende opstår ved at sammenligne små forskelle mellem to billeder taget fra nethinden i begge øjne. Således kan man mærke dybden, selv hvor der ikke er nogen genstande, og ingen genstande formodes at være. Til sine eksperimenter kom Jules med stereogrammer bestående af tilfældigt placerede prikker (se fig. 11). Billedet, der ses af højre øje, er identisk med billedet, der ses af venstre øje i alt undtagen det firkantede centrale område, som er beskåret og flyttet lidt til den ene kant og igen justeret med baggrunden. Det resterende hvide hul blev derefter fyldt med tilfældige prikker. Når de to billeder (hvor ingen genstand genkendes) ses gennem et stereoskop, vil den firkant, der tidligere blev skåret ud, se ud til at svæve over baggrunden. Sådanne stereogrammer indeholder rumlige data, som automatisk behandles af vores visuelle system. Således er stereoskopi et autonomt modul i det visuelle system. Teorien om moduler viste sig at være ret effektiv.

Fra 2D nethindebillede til 3D-model

Syn er en flertrinsproces, der transformerer todimensionelle repræsentationer af omverdenen (nethindebilleder) til nyttig information for iagttageren. Det starter med et todimensionelt nethindebillede, der, mens det ignorerer farvesyn for tiden, kun bevarer lysintensitetsniveauer. I det første trin omdannes disse intensitetsniveauer med kun ét modul til intensitetsændringer eller med andre ord til konturer, der viser bratte ændringer i lysintensiteten. Marr etablerede præcis, hvilken algoritme der er involveret i dette tilfælde (beskrevet matematisk, og i øvrigt meget komplekst), og hvordan vores perception og nerveceller udfører denne algoritme. Resultatet af det første trin kaldte Marr den "primære skitse", som giver en oversigt over ændringer i lysintensitet, deres forhold og fordeling på tværs af synsfeltet (fig. 12). Dette er et vigtigt skridt, for i den verden, vi ser, er ændringen i intensitet ofte forbundet med objekters naturlige konturer. Det andet trin bringer os til det, Marr kaldte den "2,5 dimensionelle skitse". En 2,5-dimensionel skitse afspejler orienteringen og dybden af ​​synlige overflader foran iagttageren. Dette billede er bygget på baggrund af data fra ikke ét, men flere moduler. Marr opfandt det meget brede begreb "2,5-dimensionalitet" for at understrege, at vi arbejder med rumlig information, der er synlig fra observatørens synspunkt. For en 2,5-dimensionel skitse er perspektivforvrængninger karakteristiske, og på dette stadium kan den faktiske rumlige indretning af objekter endnu ikke entydigt bestemmes. 2.5D-skitsebilledet vist her (Figur 13) illustrerer flere informationsområder i behandlingen af ​​en sådan skitse. Billeder af denne art dannes dog ikke i vores hjerne.

Indtil nu har det visuelle system fungeret autonomt, automatisk og uafhængigt af data om omverdenen lagret i hjernen ved hjælp af flere moduler. Men i den sidste fase af processen er det muligt at henvise til allerede tilgængelige oplysninger. Denne sidste fase af bearbejdningen giver en tredimensionel model - en klar beskrivelse uafhængig af observatørens synsvinkel og egnet til direkte sammenligning med den visuelle information, der er lagret i hjernen.

Ifølge Marr spilles hovedrollen i konstruktionen af ​​en tredimensionel model af komponenterne i retningsakserne for objekternes former. De, der ikke er bekendt med denne idé, kan finde den usandsynlig, men faktisk er der beviser, der understøtter denne hypotese. For det første kan mange genstande i den omgivende verden (især dyr og planter) afbildes ret tydeligt i form af rør (eller wire) modeller. Vi kan faktisk let genkende, hvad der er vist i gengivelsen i form af komponenter af styreakserne (fig. 14).

For det andet giver denne teori en plausibel forklaring på, at vi er i stand til visuelt at adskille et objekt i dets bestanddele. Dette afspejles i vores sprog, som giver forskellige navne til hver del af et objekt. Når man beskriver den menneskelige krop, angiver sådanne betegnelser som "krop", "hånd" og "finger" forskellige dele af kroppen i henhold til deres komponenter af akserne (fig. 15).

For det tredje stemmer denne teori overens med vores evne til at generalisere og samtidig differentiere former. Vi generaliserer ved at gruppere objekter med de samme hovedakser, og vi differentierer ved at analysere underakser som grene af et træ. Marr foreslog algoritmer, hvorved en 2,5-dimensionel model konverteres til en tredimensionel. Denne proces er også for det meste autonom. Marr bemærkede, at de algoritmer, han udviklede, kun virker, når der bruges rene akser. For eksempel, hvis de anvendes på et krøllet stykke papir, ville de mulige akser være meget svære at identificere, og algoritmen ville være uanvendelig.

Forbindelsen mellem 3D-modellen og de visuelle billeder, der er lagret i hjernen, aktiveres i processen med genkendelse af objekter.

Der er et stort hul i vores viden her. Hvordan lagres disse visuelle billeder i hjernen? Hvordan forløber anerkendelsesprocessen? Hvordan foretages en sammenligning mellem kendte billeder og et nykomponeret 3D-billede? Dette er det sidste punkt, som Marr nåede at berøre (fig. 16), men der er brug for en enorm mængde videnskabelige data for at skabe sikkerhed for dette spørgsmål.

Selvom vi ikke selv er bevidste om de forskellige faser af visuel informationsbehandling, er der mange klare paralleller mellem faserne og de forskellige måder, hvorpå vi gennem tiden har formidlet et indtryk af rummet på en todimensionel overflade.

Så pointillister understreger det ikke-konturbillede af nethinden, mens linjebillederne svarer til stadiet af den indledende skitse. Kubistiske malerier kan sammenlignes med bearbejdning af visuelle data som forberedelse til konstruktionen af ​​den endelige tredimensionelle model, selvom dette bestemt ikke var kunstnerens hensigt.

Mand og computer

I sin komplekse tilgang til emnet søgte Marr at vise, at vi kan forstå processen med at se uden at skulle trække på viden, som allerede er tilgængelig for hjernen.

Dermed åbnede han en ny vej for forskere inden for visuel perception. Hans ideer kan bruges til at bane vejen for en mere effektiv måde at implementere den visuelle motor på. Da Marr skrev sin bog, må han have været klar over den indsats, hans læsere skulle gøre for at følge hans ideer og konklusioner. Dette kan spores gennem hele hans arbejde og ses tydeligst i det sidste kapitel, "Til forsvar for tilgangen." Dette er en polemisk "begrundelse" på 25 trykte sider, hvor han bruger et gunstigt øjeblik til at begrunde sine mål. I dette kapitel taler han med en imaginær modstander, der angriber Marr med argumenter som følgende:

"Jeg er stadig utilfreds med beskrivelsen af ​​denne indbyrdes forbundne proces og tanken om, at al den resterende rigdom af detaljer kun er en beskrivelse. Det lyder lidt for primitivt ... Når vi rykker tættere på at sige, at hjernen er en computer. Jeg må sige alt, hvad jeg frygter mere og mere for bevarelsen af ​​betydningen af ​​menneskelige værdier.

Marr giver et spændende svar: "Udsagnet om, at hjernen er en computer er korrekt, men vildledende. Hjernen er faktisk en højt specialiseret informationsbehandlingsenhed, eller rettere den største af dem. At betragte vores hjerne som en databehandlingsenhed bliver ikke mindre. eller ophæve menneskelige værdier. Under alle omstændigheder understøtter det kun dem og kan i sidste ende hjælpe os med at forstå, hvad menneskelige værdier er ud fra en sådan informationsvinkel, hvorfor de har en selektiv betydning, og hvordan de er knyttet til de sociale og samfundsmæssige normer, som vores gener har givet os."

Øjet består af øjeæblet med en diameter på 22-24 mm, dækket med en uigennemsigtig kappe, sclera, og fronten er gennemsigtig hornhinde(eller hornhinde). Sclera og hornhinde beskytter øjet og tjener til at støtte de oculomotoriske muskler.

Iris- en tynd karplade, der begrænser den nærliggende stråle. Lys trænger ind i øjet igennem elev. Afhængigt af belysningen kan pupildiameteren variere fra 1 til 8 mm.

linse er en elastisk linse, der er fastgjort til musklerne ciliær krop. Den ciliære krop giver en ændring i linsens form. Linsen opdeler øjets indre overflade i et forkammer fyldt med kammervand og et bagerste kammer fyldt med glaslegeme.

Den indvendige overflade af det bageste kamera er dækket af et lysfølsomt lag - nethinden. Lyssignaler overføres fra nethinden til hjernen optisk nerve. Mellem nethinden og sclera er årehinde, bestående af et netværk af blodkar, der nærer øjet.

Nethinden har gul plet- området med det klareste syn. Linjen, der går gennem midten af ​​macula og midten af ​​linsen kaldes visuelle akse. Det afviger fra øjets optiske akse opad med en vinkel på omkring 5 grader. Diameteren af ​​macula er omkring 1 mm, og det tilsvarende synsfelt for øjet er 6-8 grader.

Nethinden er dækket af lysfølsomme elementer: spisepinde og kegler. Stænger er mere følsomme over for lys, men skelner ikke farver og tjener til tusmørkesyn. Kegler er følsomme over for farver, men mindre følsomme over for lys og tjener derfor til dagsyn. I området af makula dominerer kegler, og der er få stænger; til periferien af ​​nethinden, tværtimod falder antallet af kegler hurtigt, og kun stænger er tilbage.

I midten af ​​makula er centrale fossa. Bunden af ​​fossaen er kun foret med kogler. Foveaens diameter er 0,4 mm, synsfeltet er 1 grad.

I makula nærmes de fleste af keglerne af individuelle fibre i den optiske nerve. Uden for makulaen betjener en optisk nervefiber en gruppe kegler eller stænger. Derfor kan øjet i fovea- og gulefleksområdet skelne fine detaljer, og billedet, der falder på resten af ​​nethinden, bliver mindre tydeligt. Den perifere del af nethinden tjener hovedsageligt til orientering i rummet.

Pindene indeholder pigment rhodopsin, samler sig i dem i mørket og falmer i lyset. Opfattelsen af ​​lys med stænger skyldes kemiske reaktioner under lysets indvirkning på rhodopsin. Kegler reagerer på lys ved at reagere iodopsin.

Ud over rhodopsin og iodopsin er der et sort pigment på den bageste overflade af nethinden. I lys trænger dette pigment ind i nethindens lag og absorberer en betydelig del af lysenergien og beskytter stængerne og keglerne mod stærk lyspåvirkning.

I stedet for den optiske nerve stammen er placeret blinde vinkel. Dette område af nethinden er ikke følsomt over for lys. Den blinde vinkel diameter er 1,88 mm, hvilket svarer til et synsfelt på 6 grader. Det betyder, at en person fra en afstand af 1 m ikke kan se en genstand med en diameter på 10 cm, hvis hans billede projiceres på en blind vinkel.

Øjets optiske system består af hornhinden, kammervand, linse og glaslegeme. Lysbrydningen i øjet sker hovedsageligt på hornhinden og linseoverfladen.

Lyset fra det observerede objekt passerer gennem øjets optiske system og fokuseres på nethinden og danner et omvendt og reduceret billede på det (hjernen "vender" det omvendte billede, og det opfattes som direkte).

Brydningsindekset for glaslegemet er større end én, så øjets brændvidder i det ydre rum (forreste brændvidde) og inde i øjet (bagerste brændvidde) er ikke de samme.

Øjets optiske styrke (i dioptrier) beregnes som den reciproke af øjets bageste brændvidde, udtrykt i meter. Øjets optiske kraft afhænger af, om det er i hviletilstand (58 dioptrier for et normalt øje) eller i en tilstand med maksimal akkommodation (70 dioptrier).

IndkvarteringØjets evne til klart at skelne genstande på forskellige afstande. Indkvartering opstår på grund af en ændring i linsens krumning under spænding eller afslapning af musklerne i ciliærlegemet. Når ciliærlegemet strækkes, strækkes linsen, og dens krumningsradier øges. Med et fald i muskelspændingen øges linsens krumning under påvirkning af elastiske kræfter.

I en fri, ubelastet tilstand af et normalt øje opnås klare billeder af uendeligt fjerne objekter på nethinden, og med den største akkommodation er de nærmeste objekter synlige.

Positionen af ​​et objekt, der skaber et skarpt billede på nethinden for et afslappet øje, kaldes fjerneste øjet.

Den position af et objekt, hvor der skabes et skarpt billede på nethinden med størst mulig øjenbelastning, kaldes nærmeste punkt i øjet.

Når øjet rummes i det uendelige, falder bagfokus sammen med nethinden. Ved den højeste spænding på nethinden opnås et billede af en genstand placeret i en afstand på omkring 9 cm.

Forskellen mellem de reciproke af afstande mellem de nærmeste og fjerneste punkter kaldes øjets boligområde(målt i dioptrier).

Med alderen falder øjets evne til at rumme. I en alder af 20 for det gennemsnitlige øje er nærpunktet i en afstand på ca. 10 cm (indkvarteringsområde 10 dioptrier), ved 50 år er nærpunktet allerede i en afstand på ca. 40 cm (indkvarteringsområde 2,5 dioptrier), og i en alder af 60 går det i det uendelige, det vil sige, at indkvartering stopper. Dette fænomen kaldes aldersrelateret langsynethed eller presbyopi.

Bedste synsafstand- Det er den afstand, hvor det normale øje oplever mindst stress, når man ser på objektets detaljer. Med normalt syn er den i gennemsnit 25-30 cm.

Øjets tilpasning til skiftende lysforhold kaldes tilpasning. Tilpasning sker på grund af en ændring i diameteren af ​​pupilåbningen, bevægelsen af ​​sort pigment i lagene af nethinden og den forskellige reaktion mellem stænger og kegler på lys. Pupilsammentrækning sker på 5 sekunder, og dens fulde ekspansion tager 5 minutter.

Mørk tilpasning opstår under overgangen fra høj til lav lysstyrke. I skarpt lys virker keglerne, men stavene er "blændet", rhodopsinet er falmet, det sorte pigment er trængt ind i nethinden og blokerer keglerne for lys. Med et skarpt fald i lysstyrken åbnes pupilåbningen og passerer en større lysstrøm. Så forlader det sorte pigment nethinden, rhodopsin genoprettes, og når der er nok af det, begynder stavene at fungere. Da keglerne ikke er følsomme over for lave lysstyrker, skelner øjet først ikke noget. Øjets følsomhed når sin maksimale værdi efter 50-60 minutters mørketid.

Lystilpasning- dette er processen med tilpasning af øjet under overgangen fra lav lysstyrke til høj. Til at begynde med er stavene stærkt irriterede, "blindede" på grund af den hurtige nedbrydning af rhodopsin. Keglerne, der endnu ikke er beskyttet af kornene af sort pigment, er også for irriterede. Efter 8-10 minutter stopper følelsen af ​​blindhed, og øjet ser igen.

sigtelinjeøjet er ret bredt (125 grader lodret og 150 grader vandret), men kun en lille del af det bruges til tydelig skelnen. Feltet for det mest perfekte syn (svarende til den centrale fovea) er omkring 1-1,5°, tilfredsstillende (i området for hele gule flekker) - omkring 8° vandret og 6° lodret. Resten af ​​synsfeltet tjener til grov orientering i rummet. For at se det omgivende rum skal øjet foretage en kontinuerlig rotationsbevægelse i sit kredsløb inden for 45-50°. Denne rotation bringer billeder af forskellige genstande til fovea og gør det muligt at undersøge dem i detaljer. Øjenbevægelser udføres uden deltagelse af bevidsthed og bliver som regel ikke bemærket af en person.

Vinkelgrænse for øjenopløsning- dette er den mindste vinkel, ved hvilken øjet separat observerer to lysende punkter. Vinkelgrænsen for øjenopløsning er omkring 1 minut og afhænger af genstandes kontrast, belysning, pupildiameter og lysets bølgelængde. Derudover øges opløsningsgrænsen, når billedet bevæger sig væk fra fovea og ved tilstedeværelse af visuelle defekter.

Visuelle defekter og deres korrektion

Ved normalt syn er det fjerneste punkt af øjet uendeligt langt væk. Det betyder, at det afslappede øjes brændvidde er lig med længden af ​​øjets akse, og billedet falder nøjagtigt på nethinden i fovea-området.

Et sådant øje skelner godt mellem objekter på afstand og med tilstrækkelig indkvartering - også i nærheden.

Nærsynethed

Ved nærsynethed fokuseres strålerne fra et uendeligt fjernt objekt foran nethinden, så der dannes et sløret billede på nethinden.

Oftest skyldes dette øjeæblets forlængelse (deformation). Mindre ofte forekommer nærsynethed med en normal øjenlængde (ca. 24 mm) på grund af for høj optisk effekt af øjets optiske system (mere end 60 dioptrier).

I begge tilfælde er billedet fra fjerne objekter inde i øjet og ikke på nethinden. Kun fokus fra objekter tæt på øjet falder på nethinden, det vil sige, at det fjerne punkt af øjet er i en begrænset afstand foran det.

fjerneste øjet

Nærsynethed korrigeres med negative linser, som opbygger et billede af et uendeligt fjernt punkt ved det fjerneste punkt af øjet.

fjerneste øjet

Nærsynethed opstår oftest i barndommen og ungdommen, og efterhånden som øjeæblet vokser i længden, øges nærsynethed. Ægte nærsynethed er som regel forudgået af den såkaldte falsk nærsynethed - en konsekvens af akkommodationsspasme. I dette tilfælde er det muligt at genoprette normalt syn ved hjælp af midler, der udvider pupillen og lindrer spændingen i ciliærmusklen.

langsynethed

Med langsynethed fokuseres strålerne fra et uendeligt fjernt objekt bag nethinden.

Langsynethed er forårsaget af en svag optisk styrke i øjet i en given længde af øjeæblet: enten et kort øje ved normal optisk styrke eller en lav optisk styrke i øjet ved normal længde.

For at fokusere billedet på nethinden skal du hele tiden belaste musklerne i ciliærlegemet. Jo tættere objekter er på øjet, jo længere bagved nethinden går deres billede, og jo mere indsats kræves der af øjets muskler.

Det fjerneste punkt af det langsynede øje er bag nethinden, det vil sige, i en afslappet tilstand kan han tydeligt kun se en genstand, der er bag ham.

fjerneste øjet

Selvfølgelig kan du ikke placere et objekt bag øjet, men du kan projicere dets billede der ved hjælp af positive linser.

fjerneste øjet

Med en let langsynethed er fjernsyn og nærsyn godt, men der kan være klager over træthed og hovedpine under arbejdet. Med en gennemsnitlig grad af langsynethed forbliver afstandssynet godt, men nærsyn er svært. Med høj langsynethed bliver synet dårligt både langt og nært, da alle øjets muligheder for at fokusere på nethinden et billede af selv fjerne objekter er udtømt.

Hos en nyfødt er øjet lidt sammentrykket i vandret retning, så øjet har en let langsynethed, som forsvinder i takt med at øjeæblet vokser.

Ametropia

Ametropi (nærsynethed eller langsynethed) i øjet udtrykkes i dioptrier som den reciproke afstand fra øjets overflade til det fjerne punkt, udtrykt i meter.

Den optiske styrke af linsen, der kræves for at korrigere nærsynethed eller langsynethed, afhænger af afstanden fra brillerne til øjet. Kontaktlinser er placeret tæt på øjet, så deres optiske styrke er lig med ametropi.

For eksempel, hvis det fjerneste punkt med nærsynethed er foran øjet i en afstand af 50 cm, så er kontaktlinser med en optisk styrke på -2 dioptrier nødvendige for at rette det.

Svag grad af ametropi betragtes som op til 3 dioptrier, medium - fra 3 til 6 dioptrier og høj grad - over 6 dioptrier.

Astigmatisme

Med astigmatisme er øjets brændvidder forskellige i forskellige sektioner, der passerer gennem dets optiske akse. Astigmatisme i det ene øje kombinerer virkningerne af nærsynethed, langsynethed og normalt syn. For eksempel kan et øje være nærsynet i et vandret snit og langsynet i et lodret snit. Så i det uendelige vil han ikke være i stand til tydeligt at se vandrette linjer, og han vil tydeligt skelne lodrette. På tæt hold, tværtimod, ser et sådant øje lodrette linjer godt, og vandrette linjer vil være slørede.

Årsagen til astigmatisme er enten en uregelmæssig form af hornhinden eller en afvigelse af linsen fra øjets optiske akse. Astigmatisme er oftest medfødt, men kan skyldes operation eller øjenskade. Ud over defekter i visuel opfattelse er astigmatisme normalt ledsaget af øjentræthed og hovedpine. Astigmatisme korrigeres med cylindriske (kollektive eller divergerende) linser i kombination med sfæriske linser.

Hjælpeapparat til det visuelle system og dets funktioner

Det visuelle sansesystem er udstyret med et komplekst hjælpeapparat, som omfatter øjeæblet og tre par muskler, der giver dets bevægelse. Øjeæblets elementer udfører den primære transformation af lyssignalet, der kommer ind i nethinden:
øjets optiske system fokuserer billeder på nethinden;
pupillen regulerer mængden af ​​lys, der falder på nethinden;
Øjeæblets muskler sikrer dens kontinuerlige bevægelse.

Billeddannelse på nethinden

Naturligt lys reflekteret fra overfladen af ​​objekter er diffust, dvs. lysstråler fra hvert punkt af objektet udsendes i forskellige retninger. Derfor, i mangel af et optisk system i øjet, stråler fra et punkt af objektet ( -en) ville ramme forskellige dele af nethinden ( a1, a2, a3). Et sådant øje ville være i stand til at skelne det generelle niveau af belysning, men ikke konturerne af objekter (fig. 1A).

For at se omverdenens objekter er det nødvendigt, at lysstrålerne fra hvert punkt på objektet kun rammer ét punkt på nethinden, dvs. billedet skal fokuseres. Dette kan opnås ved at placere en sfærisk brydningsflade foran nethinden. Lysstråler, der udgår fra et enkelt punkt ( -en), efter brydning på en sådan overflade vil blive opsamlet på et punkt a1(fokus). Således vil et klart omvendt billede vises på nethinden (fig. 1B).

Brydning af lys udføres ved grænsefladen mellem to medier med forskellige brydningsindekser. Øjeæblet indeholder 2 sfæriske linser: hornhinden og linsen. Følgelig er der 4 refraktive overflader: luft/hornhinde, hornhinde/kammervand i øjets forkammer, kammervand/linse, linse/glaslegeme.

Indkvartering

Indkvartering - justering af brydningskraften af ​​øjets optiske apparat i en vis afstand til det pågældende objekt. Ifølge brydningslovene, hvis en lysstråle falder på en brydningsflade, afviger den med en vinkel, der afhænger af dens indfaldsvinkel. Når et objekt nærmer sig, vil indfaldsvinklen for de stråler, der kommer fra det, ændre sig, så de brudte stråler vil samle sig på et andet punkt, som vil være bag nethinden, hvilket vil føre til en "sløring" af billedet (fig. 2B) ). For at fokusere det igen er det nødvendigt at øge brydningskraften af ​​øjets optiske apparat (fig. 2B). Dette opnås ved en stigning i linsens krumning, som opstår med en stigning i tonus af ciliarmusklen.

Retinal belysningsregulering

Mængden af ​​lys, der falder på nethinden, er proportional med pupillens areal. Pupildiameteren hos en voksen varierer fra 1,5 til 8 mm, hvilket giver en ændring i intensiteten af ​​lyset, der falder ind på nethinden med omkring 30 gange. Pupilreaktioner tilvejebringes af to systemer af glatte muskler i iris: når de ringformede muskler trækker sig sammen, indsnævres pupillen, og når de radiale muskler trækker sig sammen, udvider den sig.

Med et fald i pupillens lumen øges billedets skarphed. Dette skyldes, at pupillens indsnævring forhindrer lys i at nå linsens perifere områder og derved eliminerer billedforvrængning på grund af sfærisk aberration.

øjenbevægelser

Det menneskelige øje drives af seks øjenmuskler, som innerveres af tre kranienerver - oculomotorisk, trochlear og abducens. Disse muskler giver to typer bevægelser af øjeæblet - hurtige krampagtige (saccades) og jævne efterfølgende bevægelser.

Krampagtige øjenbevægelser (saccades) opstår, når man overvejer stationære genstande (fig. 3). Hurtige drejninger af øjeæblet (10 - 80 ms) veksler med perioder med fast blikfiksering på et punkt (200 - 600 ms). Øjeæblets rotationsvinkle under en saccade varierer fra flere minutters bue til 10°, og når man ser fra et objekt til et andet, kan det nå 90°. Ved store forskydningsvinkler er saccader ledsaget af en drejning af hovedet; forskydningen af ​​øjeæblet går normalt forud for hovedets bevægelse.

Glatte øjenbevægelser ledsage objekter, der bevæger sig i synsfeltet. Vinkelhastigheden af ​​sådanne bevægelser svarer til objektets vinkelhastighed. Hvis sidstnævnte overstiger 80°/s, bliver sporingen kombineret: jævne bevægelser suppleres med saccader og hoveddrejninger.

nystagmus - periodisk vekslen mellem glatte og krampagtige bevægelser. Når en person, der kører i et tog, kigger ud af vinduet, følger hans øjne jævnt med landskabet, der bevæger sig uden for vinduet, og så hopper hans blik til et nyt fikseringspunkt.

Lyssignalkonvertering i fotoreceptorer

Typer af retinale fotoreceptorer og deres egenskaber

Der er to typer fotoreceptorer i nethinden (stænger og kegler), som adskiller sig i struktur og fysiologiske egenskaber.

Tabel 1. Fysiologiske egenskaber af stænger og kegler

Dual vision teori

Tilstedeværelsen af ​​to fotoreceptorsystemer (kegler og stænger), der adskiller sig i lysfølsomhed, giver justering til det variable niveau af omgivende lys. Under forhold med utilstrækkelig belysning er opfattelsen af ​​lys tilvejebragt af stænger, mens farverne ikke kan skelnes ( scototopisk syn e). I stærkt lys leveres synet hovedsageligt af kegler, hvilket gør det muligt at skelne farver godt ( fototopisk syn ).

Mekanismen for lyssignalkonvertering i fotoreceptoren

I nethindens fotoreceptorer omdannes energien fra elektromagnetisk stråling (lys) til energien fra fluktuationer i cellens membranpotentiale. Transformationsprocessen forløber i flere trin (fig. 4).

På 1. trin absorberes en foton af synligt lys, der falder ind i et molekyle af lysfølsomt pigment, af p-elektroner af konjugerede dobbeltbindinger 11- cis-retinal, mens retinal går over i trance-form. Stereomerisering 11- cis-retinal forårsager konformationelle ændringer i proteindelen af ​​rhodopsin-molekylet.

På 2. trin aktiveres transducinproteinet, som i sin inaktive tilstand indeholder tæt bundet BNP. Efter at have interageret med fotoaktiveret rhodopsin, udskifter transducin GDP-molekylet med GTP.

På 3. trin danner GTP-holdigt transducin et kompleks med inaktiv cGMP-phosphodiesterase, hvilket fører til aktivering af sidstnævnte.

På 4. trin hydrolyserer aktiveret cGMP-phosphodiesterase intracellulært fra GMP til GMP.

På 5. trin fører et fald i cGMP-koncentrationen til lukning af kationkanaler og hyperpolarisering af fotoreceptormembranen.

Under signaltransduktion phosphodiesterase mekanisme den bliver styrket. Under fotoreceptorresponsen formår et enkelt exciteret rhodopsin-molekyle at aktivere flere hundrede transducin-molekyler. At. ved det første trin af signaltransduktion forekommer forstærkning 100-1000 gange. Hvert aktiveret transducin-molekyle aktiverer kun ét phosphodiesterase-molekyle, men sidstnævnte katalyserer hydrolysen af ​​flere tusinde molekyler med GMP. At. på dette trin forstærkes signalet yderligere 1.000 -10.000 gange. Når der transmitteres et signal fra en foton til cGMP, kan der derfor forekomme mere end 100.000 gange dets forstærkning.

Informationsbehandling i nethinden

Elementer af nethindens neurale netværk og deres funktioner

Nethindens neurale netværk omfatter 4 typer nerveceller (fig. 5):

ganglieceller,
bipolære celler,
amacrine celler,
vandrette celler.

ganglieceller - neuroner, hvis axoner, som en del af synsnerven, forlader øjet og følger med til centralnervesystemet. Gangliecellers funktion er at lede excitation fra nethinden til centralnervesystemet.

bipolære celler forbinde receptor- og ganglieceller. To forgrenede processer afgår fra kroppen af ​​en bipolær celle: en proces danner synaptiske kontakter med flere fotoreceptorceller, den anden med flere ganglieceller. Bipolære cellers funktion er at udføre excitation fra fotoreceptorer til ganglieceller.

Vandrette celler forbinde tilstødende fotoreceptorer. Adskillige processer strækker sig fra kroppen af ​​den vandrette celle, som danner synaptiske kontakter med fotoreceptorer. Hovedfunktionen af ​​vandrette celler er implementeringen af ​​laterale interaktioner af fotoreceptorer.

amacrine celler er placeret på samme måde som vandrette, men de er dannet af kontakter ikke med fotoreceptor, men med ganglieceller.

Spredning af excitation i nethinden

Når en fotoreceptor belyses, udvikles der et receptorpotentiale i den, hvilket er en hyperpolarisering. Det receptorpotentiale, der er opstået i fotoreceptorcellen, overføres til bipolære og horisontale celler gennem synaptiske kontakter ved hjælp af en mediator.

Både depolarisering og hyperpolarisering kan udvikle sig i en bipolar celle (se nedenfor for flere detaljer), som spredes til ganglieceller gennem synaptisk kontakt. Sidstnævnte er spontant aktive, dvs. kontinuerligt generere aktionspotentialer ved en bestemt frekvens. Hyperpolarisering af ganglieceller fører til et fald i frekvensen af ​​nerveimpulser, depolarisering - til dens stigning.

Elektriske reaktioner af retinale neuroner

Det modtagelige felt i en bipolær celle er en samling af fotoreceptorceller, som den danner synaptiske kontakter med. En gangliecelles receptive felt forstås som helheden af ​​fotoreceptorceller, som denne gangliecelle er forbundet med gennem bipolære celler.

De modtagelige felter af bipolære og ganglieceller er runde. I det receptive felt kan de centrale og perifere dele skelnes (fig. 6). Grænsen mellem de centrale og perifere dele af det receptive felt er dynamisk og kan skifte efterhånden som lysniveauet ændres.

Reaktioner af nerveceller i nethinden ved belysning af fotoreceptorerne i de centrale og perifere dele af deres receptive felt er som regel modsatte. Samtidig er der flere klasser af ganglion- og bipolære celler (ON -, OFF -celler), der viser forskellige elektriske reaktioner på lysets virkning (fig. 6).

Tabel 2. Klasser af ganglieceller og bipolære celler og deres elektriske reaktioner

Behandling af visuel information i CNS

Sensoriske veje i det visuelle system

Myeliniserede axoner af retinale ganglieceller sendes til hjernen som en del af to optiske nerver (fig. 7). Højre og venstre synsnerve smelter sammen i bunden af ​​kraniet og danner den optiske chiasma. Her passerer nervefibre fra den mediale halvdel af nethinden i hvert øje til den kontralaterale side, og fibre fra de laterale halvdele af nethinden fortsætter ipsilateralt.

Efter krydsning følger axonerne af ganglieceller i den optiske trakt til de laterale geniculate bodies (LCB), hvor de danner synaptiske kontakter med CNS-neuroner. Axoner af nerveceller af LKT som en del af den såkaldte. visuel stråling når neuronerne i den primære visuelle cortex (felt 17 ifølge Brodmann). Yderligere, langs de intrakortikale forbindelser, spredes excitationen til den sekundære visuelle cortex (felt 18b-19) og de associative zoner i cortex.

Synssystemets sansebaner er organiseret iflg retinotopprincip - excitation fra tilstødende ganglieceller når nabopunkter af LCT og cortex. Overfladen af ​​nethinden er så at sige projiceret på overfladen af ​​LKT og cortex.

De fleste af gangliecellernes axoner ender i LCT'en, mens nogle af fibrene går til colliculi's superior, hypothalamus, det prætektale område af hjernestammen og kernen i den optiske trakt.

Forbindelsen mellem nethinden og de øvre colliculi tjener til at regulere øjenbevægelser.

Projektionen af ​​nethinden til hypothalamus tjener til at parre endogene døgnrytmer med daglige fluktuationer i belysningsniveauet.

Forbindelsen mellem nethinden og det præectale område af stammen er ekstremt vigtig for reguleringen af ​​pupillens lumen og akkommodation.

Neuronerne i kernerne i den optiske trakt, som også modtager synaptiske input fra ganglieceller, er forbundet med de vestibulære kerner i hjernestammen. Denne projektion giver dig mulighed for at vurdere kroppens position i rummet baseret på visuelle signaler og tjener også til at implementere komplekse oculomotoriske reaktioner (nystagmus).

Behandling af visuel information i LCT

LCT-neuroner har afrundede modtagelige felter. De elektriske reaktioner fra disse celler ligner dem fra ganglieceller.

I LCT er der neuroner, der er exciterede, når der er en lys/mørke grænse i deres receptive felt (kontrastneuroner), eller når denne grænse bevæger sig inden for det receptive felt (bevægelsesdetektorer).

Behandling af visuel information i den primære visuelle cortex

Afhængigt af responsen på lysstimuli er kortikale neuroner opdelt i flere klasser.

Neuroner med et simpelt modtageligt felt. Den stærkeste excitation af en sådan neuron opstår, når dens modtagelige felt belyses med en lysstribe med en bestemt orientering. Frekvensen af ​​nerveimpulser genereret af en sådan neuron falder med en ændring i orienteringen af ​​lysstrimlen (fig. 8A).

Neuroner med et komplekst modtageligt felt. Den maksimale grad af excitation af neuronen opnås, når lysstimulus bevæger sig inden for ON-zonen af ​​det receptive felt i en bestemt retning. Bevægelsen af ​​lysstimulus i en anden retning eller udgang af lysstimulus uden for ON-zonen forårsager svagere excitation (fig. 8B).

Neuroner med et superkomplekst modtageligt felt. Den maksimale excitation af en sådan neuron opnås under påvirkning af en lys stimulus af en kompleks konfiguration. For eksempel kendes neuroner, hvis stærkeste excitation udvikler sig, når man krydser to grænser mellem lys og mørke inden for ON-zonen af ​​det receptive felt (fig. 23.8 C).

På trods af den enorme mængde eksperimentelle data om mønstrene for cellerespons på forskellige visuelle stimuli, er der i øjeblikket ingen fuldstændig teori, der forklarer mekanismerne for visuel informationsbehandling i hjernen. Vi kan ikke forklare, hvordan de forskellige elektriske reaktioner fra neuroner i nethinden, LC og cortex sørger for mønstergenkendelse og andre fænomener af visuel perception.

Justering af hjælpeenhedens funktioner

boligregulering. Ændringen i linsens krumning udføres ved hjælp af ciliarmusklen. Med sammentrækningen af ​​ciliarmusklen øges krumningen af ​​linsens forreste overflade, og brydningskraften øges. De glatte muskelfibre i ciliærmusklen innerveres af postganglioniske neuroner, hvis kroppe er placeret i ciliærganglion.

En passende stimulus til at ændre graden af ​​linsekrumning er uklarheden af ​​billedet på nethinden, som optages af neuronerne i den primære cortex. På grund af de nedadgående forbindelser af cortex sker der en ændring i excitationsgraden af ​​neuroner i den prætektale region, hvilket igen forårsager aktivering eller hæmning af præganglioniske neuroner i den oculomotoriske kerne (Edinger–Westphal nucleus) og postganglioniske neuroner i ciliæren. ganglion.

Regulering af pupillens lumen. Pupilkonstriktion opstår, når de ringformede glatte muskelfibre i hornhinden, som er innerveret af parasympatiske postganglioniske neuroner i ciliærganglion, trækker sig sammen. Excitationen af ​​sidstnævnte sker ved en høj intensitet af lys, der falder ind på nethinden, som opfattes af neuronerne i den primære visuelle cortex.

Pupiludvidelse udføres ved sammentrækning af hornhindens radiale muskler, som innerveres af sympatiske neuroner i HSP. Sidstnævntes aktivitet er under kontrol af ciliospinalcentret og det præectale område. Stimulus til pupiludvidelse er et fald i belysningsniveauet af nethinden.

Regulering af øjenbevægelser. En del af ganglioncellefibrene følger neuronerne i de øvre colliculi (midthjerne), som er forbundet med kernerne i de oculomotoriske, trochlear- og abducensnerverne, hvis neuroner innerverer de tværstribede muskelfibre i øjets muskler. Nervecellerne i de overordnede tuberkler vil modtage synaptiske input fra vestibulære receptorer, proprioreceptorer i nakkemusklerne, som gør det muligt for kroppen at koordinere øjenbevægelser med kropsbevægelser i rummet.

Fænomener af visuel perception

Mønster genkendelse

Det visuelle system har en bemærkelsesværdig evne til at genkende et objekt på en række forskellige måder af dets billede. Vi kan genkende et billede (et kendt ansigt, et bogstav osv.), når nogle af dets dele mangler, når det indeholder overflødige elementer, når det er forskelligt orienteret i rummet, har forskellige vinkeldimensioner, er vendt mod os af forskellige sider osv. P. (Fig. 9). De neurofysiologiske mekanismer af dette fænomen bliver i øjeblikket intensivt undersøgt.

Konstans af form og størrelse

Som regel opfatter vi de omgivende genstande som uændrede i form og størrelse. Selvom deres form og størrelse på nethinden faktisk ikke er konstant. For eksempel fremstår en cyklist i synsfeltet altid i samme størrelse uanset afstanden til ham. Hjulene på en cykel opfattes som runde, selvom deres billeder på nethinden faktisk kan være smalle ellipser. Dette fænomen demonstrerer erfaringens rolle i visionen om den omgivende verden. De neurofysiologiske mekanismer af dette fænomen er i øjeblikket ukendte.

Dybdeopfattelse

Billedet af den omgivende verden på nethinden er fladt. Men vi ser verden som omfangsrig. Der er flere mekanismer, der giver konstruktionen af ​​et 3-dimensionelt rum baseret på flade billeder dannet på nethinden.

Da øjnene er placeret i en vis afstand fra hinanden, adskiller billederne dannet på nethinden i venstre og højre øje sig noget fra hinanden. Jo tættere objektet er på observatøren, jo mere vil disse billeder adskille sig.

Overlappende billeder hjælper også med at evaluere deres relative position i rummet. Billedet af et tæt objekt kan overlappe billedet af et fjernt, men ikke omvendt.

Når observatørens hoved flytter sig, vil billederne af de observerede objekter på nethinden også forskydes (parallakse fænomen). For det samme hovedskift vil billeder af tætte objekter flytte sig mere end billeder af fjerne objekter.

Opfattelse af rummets stilhed

Hvis vi, efter at have lukket det ene øje, trykker en finger på det andet øjeæble, så vil vi se, at verden omkring os flytter sig til siden. Under normale forhold er den omgivende verden stationær, selvom billedet på nethinden konstant "hopper" på grund af øjeæblernes bevægelse, hoveddrejninger og ændringer i kropsposition i rummet. Opfattelsen af ​​det omgivende rums ubevægelighed sikres ved, at behandlingen af ​​visuelle billeder tager højde for information om øjnenes bevægelse, hovedets bevægelser og kroppens position i rummet. Det visuelle sansesystem er i stand til at "fratrække" sine egne bevægelser af øjne og krop fra billedets bevægelse på nethinden.

Teorier om farvesyn

Tre-komponent teori

Baseret på princippet om trikromatisk additivblanding. Ifølge denne teori fungerer de tre typer kegler (følsomme over for rød, grøn og blå) som uafhængige receptorsystemer. Ved at sammenligne intensiteten af ​​signalerne fra de tre typer kegler, producerer det visuelle sensoriske system en "virtuel additiv bias" og beregner den sande farve. Teoriens forfattere er Jung, Maxwell, Helmholtz.

Modstander farveteori

Det antager, at enhver farve entydigt kan beskrives ved at angive dens position på to skalaer - "blå-gul", "rød-grøn". Farver, der ligger ved pælene på disse skalaer, kaldes modstandsfarver. Denne teori understøttes af, at der er neuroner i nethinden, LC og cortex, der aktiveres, når deres modtagelige felt belyses med rødt lys og hæmmes, når lyset er grønt. Andre neuroner affyres, når de udsættes for gul og hæmmes, når de udsættes for blå. Det antages, at ved at sammenligne graden af ​​excitation af neuronerne i de "rød-grønne" og "gul-blå" systemer, kan det visuelle sensoriske system beregne lysets farvekarakteristika. Teoriens forfattere er Mach, Göring.

Der er således eksperimentel evidens for begge farvesynsteorier. overvejes i øjeblikket. At trekomponentteorien i tilstrækkelig grad beskriver mekanismerne for farveopfattelse på niveau med retinale fotoreceptorer, og teorien om modsatte farver beskriver mekanismerne for farveopfattelse på niveau med neurale netværk.

Ifølge fysikkens love vender en konvergerende linse billedet af et objekt. Både hornhinden og linsen er konvergerende linser, så billedet rammer også nethinden på hovedet. Herefter overføres billedet langs nerverne til hjernen, hvor vi får efterbilledet, som det virkelig er.

En nyfødt baby ser genstande på hovedet. Øjets særegenhed til at se et omvendt billede vises gradvist ved hjælp af træning og træning, hvor ikke kun visuelle, men også andre analysatorer deltager. Blandt dem spilles hovedrollen af ​​balance-, muskel- og hudfornemmelsers organer. Som et resultat af interaktionen mellem disse analysatorer opstår der integrerede billeder af eksterne objekter og fænomener.

En interessant måde at kontrollere dette faktum: tryk let med fingeren på den yderste kant af det nederste øjenlåg i højre øje. Du vil se en sort prik i øverste venstre hjørne af dit syn - det faktiske billede af din finger.

Hvordan man lærer noget personligt om samtalepartneren ved hans udseende

Hemmeligheder af "ugler", som "lærker" ikke kender til

Sådan fungerer brainmail - transmission af beskeder fra hjerne til hjerne over internettet

Hvorfor er kedsomhed nødvendig?

"Magnet Man": Sådan bliver du mere karismatisk og tiltrækker folk til dig

25 citater til at vække din indre fighter

5 grunde til, hvorfor folk altid vil bebrejde offeret for en forbrydelse, ikke gerningsmanden

Eksperiment: en mand drikker 10 dåser cola om dagen for at bevise dets skade