Anatomi-Lexikon

Hur fungerar det att se?

Synonymer i vidare bemärkelse

Medicinsk: visuell uppfattning, visualisering

Titta titta

Engelska: se, titta, titta

introduktion

Att se är en mycket komplex process som ännu inte har klargjorts i varje detalj. Ljus överförs som information i elektrisk form till hjärnan och behandlas därefter.

För att förstå visionen bör några termer vara kända, vilka kort förklaras nedan:

Vad är lätt
Vad är en neuron?
Vad är den visuella vägen?
Vilka är de optiska syncentrumen?

Figur ögonglob

Synnerv (synnerv)
hornhinnan
lins
främre kammaren
Ciliär muskel
Vitreous
Näthinnan

Vad är synen

Att se med ögonen är den visuella uppfattningen av ljus och överföring till de visuella centra i hjärnan (CNS).
Detta följs av bedömningen av visuella intryck och en eventuell efterföljande reaktion på det.

Ljuset utlöser en kemisk reaktion i ögat på näthinnan, vilket skapar en specifik elektrisk impuls som överförs via nervkanaler till högre, så kallade optiska hjärncentra. På vägen dit, nämligen redan i näthinnan, bearbetas och förbereds den elektriska stimulansen för de högre centra på ett sådant sätt att de kan hantera informationen som tillhandahålls i enlighet därmed.

Dessutom måste man inkludera de psykologiska konsekvenserna som följer av det man ser. Efter att informationen i hjärnan har blivit medveten, sker analys och tolkning. En fiktiv modell skapas för att representera det visuella intrycket, med hjälp av vilken koncentrationen riktas till specifika detaljer om vad som ses. Tolkningen beror starkt på betraktarens individuella utveckling. Erfarenheter och minnen påverkar ofrivilligt denna process, så att varje person skapar sin "egen bild" ur en visuell uppfattning.

Vad är lätt

Ljuset som vi uppfattar är elektromagnetisk strålning med en våglängd i intervallet 380 - 780 nanometer (nm). De olika våglängderna för ljus i detta spektrum bestämmer färgen. Exempelvis är färgen röd i ett våglängdsintervall på 650 - 750 nm, grönt i området 490 - 575 nm och blått vid 420 - 490 nm.

När man tittar närmare på kan ljus också delas upp i små partiklar, så kallade fotoner. Dessa är de minsta ljusenheterna som kan skapa en stimulans för ögat. För att stimulansen ska märkas måste otroligt många fotoner naturligtvis utlösa en stimulans i ögat.

Vad är en neuron?

EN Nervcell betecknar generellt a Nervcell.
Nervceller kan ha mycket olika funktioner. Främst är de emellertid mottagliga för information i form av elektriska impulser, som kan ändras beroende på typen av nervceller och via cellprocesser (axoner, synapser) överför sedan den till en eller, mycket oftare, till flera andra nervceller.

Illustration av nervändar (synapse)

Nervändar (dentrit)
Messenger-ämnen, t.ex. dopamin
annan nervänd (axon)

Vad är den visuella vägen

Som Visuell väg anslutningen till öga och hjärna betecknas av många nervprocesser. Börjar vid ögat, det börjar med näthinnan och sitter i Synnerv in i hjärnan. i Corpus geniculatum lateralenära thalamus (båda viktiga hjärnstrukturer) finns det sedan en övergång till visuell strålning. Detta strålar sedan ut i hjärnans rygglapp (occipital lobe), där de visuella centra är belägna.

Vilka är de optiska syncentrumen?

Optiska syncentrum är områden i hjärnan som huvudsakligen bearbetar information som kommer från ögat och initierar lämpliga reaktioner.

Detta inkluderar främst Syncentrumsom ligger på baksidan av hjärnan. Det kan delas in i en primär och en sekundär visuell cortex. Här kan det som ses först medvetet uppfattas, sedan tolkas och klassificeras.

Det finns också mindre syncentrum i hjärnstammen som ansvarar för ögonrörelser och ögonreflex. De är inte bara viktiga för den hälsosamma visuella processen, de spelar också en viktig roll vid undersökningar, till exempel för att avgöra vilken del av hjärnan eller den visuella vägen som skadas.

Visuell uppfattning i näthinnan

För att vi ska se, måste ljuset nå näthinnan på baksidan av ögat. Den faller först genom hornhinnan, pupillen och linsen, korsar sedan den glasartade humorn bakom linsen och måste först tränga igenom hela näthinnan innan den når platserna där den kan utlösa en effekt för första gången.

Hornhinnan och linsen är en del av den (optiska) brytningsapparaten, vilket säkerställer att ljuset bryts korrekt och att hela bilden reproduceras exakt på näthinnan. Annars skulle objekten inte uppfattas tydligt. Detta är till exempel fallet med närsynthet eller långsynthet.
Eleven är en viktig skyddsanordning som reglerar incidensen av ljus genom att expandera eller sammandras. Det finns också läkemedel som åsidosätter denna skyddande funktion. Detta är nödvändigt efter operationer, till exempel när eleven behöver immobiliseras under en tid så att läkningsprocessen kan främjas bättre.

När ljuset har trängt in i näthinnan träffar det celler som kallas stavar och kottar. Dessa celler är ljuskänsliga.
De har receptorer (”ljussensorer”) som är bundna till ett protein, närmare bestämt till ett G-protein, den så kallade transducin. Detta speciella G-protein är bundet till en annan molekyl som kallas rhodopsin.
Den består av en vitamin A-del och en proteindel, den så kallade opsinen. En lätt partikel som träffar en sådan rhodopsin ändrar sin kemiska struktur genom att räta ut en tidigare kinkad kedja av kolatomer.
Denna enkla förändring i rhodopsins kemiska struktur gör det nu möjligt att interagera med transducin. Detta ändrar också receptorns struktur på ett sådant sätt att en enzymkaskad aktiveras och signalförstärkning sker.
I ögat leder detta till en ökad negativ elektrisk laddning på cellmembranet (hyperpolarisering), som överförs som en elektrisk signal (överföring av syn).

De Uvula-celler är belägna vid den skarpaste synen, även kallad den gula punkten (macula lutea) eller i specialistkretsar som kallas fovea centralis.
Det finns tre typer av kottar, som skiljer sig åt att de reagerar på ljus med ett mycket specifikt våglängdsområde. Det finns de blå, gröna och röda receptorerna.
Detta täcker det färgområde som är synligt för oss. De andra färgerna är främst resultatet av samtidig, men annorlunda stark aktivering av dessa tre celltyper. Genetiska avvikelser i ritningen av dessa receptorer kan leda till olika färgblindar.

De Stångceller finns främst i gränsområdet (periferi) runt fovea centralis. Stänger har inte receptorer för olika färgintervall. Men de är mycket mer känsliga för ljus än kottarna. Deras uppgifter är att öka kontrasten och se i mörkret (nattvision) eller i svagt ljus (skymningssyn).

Nattseende

Du kan testa detta själv genom att försöka fixa en liten och bara igenkännlig stjärna på natten med en klar himmel. Du kommer att upptäcka att stjärnan är lättare att se om du ser förbi den lätt

Stimulusöverföring i näthinnan

I Näthinnan Fyra olika celltyper ansvarar huvudsakligen för överföring av ljusstimulat.
Signalen överförs inte bara vertikalt (från de yttre näthinneskikten mot de inre näthinneskikten), utan också horisontellt. De horisontella cellerna och amacrincellerna ansvarar för horisontell överföring och de bipolära cellerna för vertikal överföring. Cellerna påverkar varandra och ändrar därigenom den ursprungliga signalen som initierades av kottarna och stavarna.

Ganglioncellerna finns i det innersta skiktet av nervceller i näthinnan. Gangliernas cellprocesser drar sedan till den blinda fläcken, där de befinner sig Synnerv (synnerv) fokusera och lämna ögat att komma in i hjärnan.
Vid döda vinkeln (en på varje öga), dvs i början av synsnerven finns det förståeligtvis inga kottar och stavar och det finns heller ingen visuell uppfattning. Förresten, du kan enkelt hitta dina egna blinda fläckar:

Blind punkt

Håll ett öga med handen (eftersom det andra ögat annars skulle kompensera för det andra ögats blinda fläck), fixera med ögat som inte är täckt ett objekt (till exempel en klocka på väggen) och flytta nu långsamt din utsträckta arm horisontellt åt höger och vänster på samma ögonhöjd med tummen upp. Om du har gjort allt på rätt sätt och verkligen fixat ett föremål med ögat, bör du hitta en punkt (lite vid sidan av ögat) där den upphöjda tummen verkar försvinna. Det här är den blinda fläcken.

Förresten: Det är inte bara ljus som kan generera signaler i uvula och stavar. Ett slag i ögat eller starkt gnidning utlöser en motsvarande elektrisk impuls, liknande ljus. Den som någonsin har gnuglat ögonen kommer säkert att ha märkt de ljusa mönstren som du tror att du ser.

Visuell väg och överföring till hjärnan

När nervprocesserna i ganglioncellerna har samlats för att bilda synsnerven (Nervus opticus) drar de samman genom ett hål i ögonuttagens bakvägg (Canalis opticus).
Bakom detta möts de två optiska nerverna i optisk chiasm. Den ena delen av nervkorsarna (fibrerna på den mediala halvan av näthinnan) till den andra sidan, en annan del byter inte sidor (fibrerna i den sidala halvan av näthinnan). Detta säkerställer att de visuella intryck av en hel del av ansiktet byts till andra sidan av hjärnan.
Innan fibrerna i corpus geniculatum laterale, del av thalamus, byts till en annan nervcell, avgränsas vissa optiska nervfibrer till djupare reflexcentra i hjärnstammen.
Undersökning av ögonreflexfunktionen kan därför vara till stor hjälp om du vill lokalisera det skadade området på väg från ögat till hjärnan.
Bakom corpus geniculatum laterale fortsätter det sedan via nervkordar in i den primära visuella cortex, som tillsammans kallas visuell strålning.
Där uppfattas de visuella impulserna medvetet för första gången. Ingen tolkning eller uppdrag har dock ännu gjorts. Det primära visuella cortexet arrangeras retinotopiskt. Detta innebär att ett mycket specifikt område i den visuella cortex motsvarar en mycket specifik plats på näthinnan.
Platsen för den skarpaste synen (fovea centralis) representeras på ungefär 4/5 av den primära visuella cortex. Fibrer från den primära visuella cortex drar huvudsakligen in i den sekundära visuella cortex, som läggs ut som en hästsko runt den primära visuella cortex. Det är här tolkningen av vad som uppfattas slutligen äger rum. Den erhållna informationen jämförs med information från andra delar av hjärnan. Nervfibrer löper från den sekundära visuella cortex till praktiskt taget alla hjärnregioner. Och så småningom skapas ett helhetsintryck av det som ses, där en hel del ytterligare information, som avstånd, rörelse och framför allt tilldelningen av vilken typ av objekt det är, införlivas.

Runt det sekundära visuella cortexet finns ytterligare visuella cortexfält som inte längre är retinotopiskt anordnade och har mycket specifika funktioner. Till exempel finns det områden som förbinder det som visuellt uppfattas med språk, förbereder och beräknar motsvarande reaktioner på kroppen (t.ex. "fånga bollen!") Eller sparar det som ses som ett minne.
Du kan hitta mer information om detta ämne under: Visuell väg

Sätt att visa visuell uppfattning

I princip kan processen att "se" ses och beskrivas från olika vinklar. Den synpunkt som beskrivits ovan hände från neurobiologisk synvinkel.

En annan intressant vinkel är den psykologiska synvinkeln. Detta delar upp den visuella processen i fyra nivåer.

De första stadiet (Fysikalisk-kemisk nivå) och andra steg (Fysisk nivå) beskriver mer eller mindre lik visuell uppfattning i ett neurobiologiskt sammanhang.
Den fysikalisk-kemiska nivån hänför sig mer till de individuella processerna och reaktionerna som sker i en cell och den fysiska nivån sammanfattar dessa händelser i sin helhet och beaktar kursen, interaktionen och resultatet av alla individuella processer.

Den tredje (psykisk nivå) försöker beskriva den perceptuella händelsen. Detta är inte så lätt eftersom du inte kan förstå vad du visuellt har upplevt varken energiskt eller rumsligt.
Med andra ord "hjärnan" uppfinner en ny idé. En idé baserad på vad som visuellt uppfattas som bara finns i medvetandet hos den person som visuellt har upplevt. Hittills har det inte varit möjligt att förklara sådana perceptuella upplevelser med rent fysiska processer, såsom elektriska hjärnvågor.
Ur neurobiologisk synvinkel kan man dock anta att en stor del av den perceptuella upplevelsen sker i den primära visuella cortex. På fjärde etappen Sedan sker den kognitiva bearbetningen av uppfattningen. Den enklaste formen av detta är kunskap. Detta är en viktig skillnad i uppfattningen, eftersom det är här en inledande tilldelning sker.

Med hjälp av ett exempel ska behandlingen av vad som uppfattas klargöras på denna nivå:
Antag att en person tittar på en bild. Nu när bilden har blivit medveten börjar kognitiv bearbetning. Den kognitiva behandlingen kan delas in i tre arbetssteg. Först sker en global utvärdering.
Bilden analyseras och objekt kategoriseras (t.ex. 2 personer i förgrunden, ett fält i bakgrunden).
Detta skapar initialt ett helhetsintryck. Samtidigt är detta också en inlärningsprocess. Eftersom man genom den visuella erfarenheten får erfarenheter och de saker man ser prioriteras som baseras på lämpliga kriterier (t.ex. vikt, relevans för problemlösning etc.).
När det gäller en ny, liknande visuell uppfattning, kan denna information nås och behandlingen kan ske mycket snabbare. Sedan går det till den detaljerade utvärderingen. Efter en förnyad och närmare granskning och genomsökning av objekten på bilden fortsätter personen att analysera de framstående objekten (till exempel att känna igen personerna (paret), handlingen (håller varandra)).
Det sista steget är den utarbetande utvärderingen. En så kallad mentalmodell utvecklas liknande en idé, men till vilken information från andra delar av hjärnan nu också flyter, till exempel minnen från de människor som känns igen i bilden.
Eftersom många andra system förutom den visuella uppfattningssystemet påverkar en sådan mental modell, måste utvärderingen ses som mycket individuell.
Varje person kommer att utvärdera bilden på ett annat sätt utifrån erfarenheter och inlärningsprocesser och följaktligen koncentrera sig på vissa detaljer och undertrycka andra.
En intressant aspekt i detta sammanhang är modern konst:
Föreställ dig en enkel vit bild med bara en röd färgklump. Det kan antas att färgstänk kommer att vara den enda detalj som kommer att locka alla tittares uppmärksamhet, oavsett erfarenhet eller inlärningsprocesser.
Tolkningen lämnas dock fri. Och när det gäller frågan om detta är fråga om högre konst, finns det verkligen inget allmänt svar som skulle gälla alla tittare.

Skillnader i djurvärlden

Det sätt att se ovan beskrivs hänför sig till människors visuella uppfattning.
Neurobiologiskt skiljer sig denna form knappast från uppfattningen hos ryggradsdjur och blötdjur.
Insekter och krabbor har å andra sidan så kallade sammansatta ögon. Dessa består av cirka 5000 individuella ögon (ommatider), var och en med sina egna sensoriska celler.
Detta betyder att betraktningsvinkeln är mycket större, men bildens upplösning är mycket lägre än det mänskliga ögat.
Därför måste flygande insekter flyga mycket närmare objekt som ses (t.ex. kaka på bordet) för att känna igen och klassificera dem.
Färguppfattning är också annorlunda. Bin kan uppfatta ultraviolett ljus, men inte rött ljus. Skallerormar och grophuggare har ett värmestrålningsöga (groporgan) som de ser infrarött ljus (värmestrålning) som kroppsvärme. Detta är troligtvis också fallet med nattfjärilar.