3.3. Сенсорна система зору

Зорова система є у людей одним з найважливіших органів чуття. Саме вона надає мозку понад 90% усієї сенсорної інформації.

Зорова система сприймає видиме світло - вузьку частину діапазону електромагнітних випромінювань з різними довжи­нами хвиль, від порівняно коротких (червоний) до більш дов­гих (синій). Людина бачить різні об'єкти тому, що вони відби­вають світло. А кольори, що розрізняються нею, визначаються тим, яку з частин видимого світлового спектра відбиває чи поглинає предмет.

Загальна послідовність зорового сприйняття така: воно по­чинається з проекції зображення на сітківку ока; далі відбу­вається збудження фоторецепторів; ще далі - передавання і перетворення зорової інформації в нейронних мережах зо­рової системи; а закінчується зорове сприйняття прийнят­тям вищими корковими відділами зорової системи рішення про зоровий образ.

Основними структурними компонентами системи зору є:

1) периферичний відділ - це око з його основними апара­тами (оптичним, руху ока і сітківки);

2) зорові нерви, що передають інформацію від сітківки яд­рам таламуса і гіпоталамуса;

3) підкірковий відділ - три пари ядер-латеральних колінча­тих тіл, верхні горбки чотирьохгорбчатого тіла (у тала­мусі) і супрахіазмені ядра гіпоталамуса;

4) зорова кора.

Певна кривизна, показник переломлення рогівці й кришта­лика (у меншій мірі) визначають переломлення світлових про­менів усередині ока. На сітківці утворюється зображення, різко зменшене і перевернуте догори ногами і праворуч-ліворуч.

Очне яблуко людини має близьку до кулястої форму, що уможливлює його обертання для наведення на об'єкт, що розг­лядається, і забезпечує гарне фокусування зображення на сітківці. На шляху до сітківки промені світла проходять через прозорі рогівку, кришталик і склисте тіло (див. рис. 3.1.) Райдуж­на оболонка, що визначає колір ока, являє собою круговий м'яз, що змінює кількість світла, яке потрапляє в око, розширюючи чи звужуючи отвір у своєму центрі - зіницю.

Кришталик розташовується безпосередньо за зіницею. Він може змінювати свою кривизну завдяки спеціальним м'язам у залежності від відстані між людиною й об'єктом, що спостері­гається. Це пристосування ока до ясного бачення об'єктів, роз­ташованих на різній відстані, називається акомодацією.

Світлові промені від предметів проходять через зіницю, кришталик і склисте тіло. У людей з нормальним зором про­мені потрапляють точно на сітківку, утворюючи на ній чіткі зображення предметів. Дві головні аномалії рефракції ока - короткозорість і далекозорість зумовлені зміною довжини оч­ного яблука. Короткозорість зумовлена занадто довгою подо­вжньою віссю ока - промені від далекого об'єкта сфокусують­ся не на сітківці, а перед нею, у склоподібному тілі. Далеко­зорість - укороченою подовжньою віссю промені фокусуються за сітківкою (рис. 3.2.).

 

Нормальний зір

 

Сітківка є внутрішньою світлочутливою оболонкою ока. Вона має товщину 0,15-0,20 мм і складається з декількох шарів нервових клітин. Перший шар сітківки утворений зоровими рецепторами - паличками і колбочками. Саме в них відбуваєть­ся трансформація світлової енергії в нервове збудження. Це здійснюється за допомогою зорових пігментів, що містяться в паличках (родопсин) і колбочках (йодопсин).

У сітківці міститься приблизно 6-7 млн колбочок і 110-125 млн паличок. Палички чутливі до яскравості світла, але не можуть сприймати колір. Колбочки реагують на різні кольори, але менш чутливі до яскравості світла. Вони розподілені в сітківці нерівномірно. У центральній ямці сітківки (жовтій плямі) - місці найбільш чіткого фокусування зображення містяться тільки колбочки. У напрямку до периферії сітківки кількість колбочок зменшується до повного зникнення, а кількість пали­чок збільшується.

Зорова інформація із сітківки в мозок передається через волокна зорового нерва. Нерви від очей зустрічаються в основі мозку, де частина волокон переходить на протилежну сторону (зоровий перехрест, хіазма). Цей механізм забезпечує кожну півкулю мозку інформацією від обох очей: у потиличну частку правої півкулі надходять сигнали від правих половин кожної сітківки, а в ліву півкулю - від лівої половини кожної сітківки. Після перехреста основна кількість нервових волокон підхо­дить до підкіркового зорового центру, а далі зорові сигнали над­ходять у первинну проекційну область зорової кори. Зорова кора має шарувату структуру і поділяється на шість шарів. Знач­на частина її нейронів відповідає лише на певні стимули.

Однією з найбільш важливих характеристик зору є його гострота - максимальна здатність розрізняти окремі деталі об'єктів. Вона визначається за найменшою відстанню між дво­ма точками, що розрізняються. У нормі око розрізняє дві точ­ки, відстань між якими складає одну кутову хвилину. Макси­мальну гостроту зору має центральна ямка. До периферії від неї гострота зору набагато менше.

Важливим пристосуванням зорової системи до умов освіт­леності є її адаптація. Світлова адаптація виникає при переході від темряви до світла (після тимчасового осліплення чутливість зору до світла поступово знижується). Темнова - при переході від світла до темряви чутливість до світла підвищується.

При фіксації поглядом невеликого предмета його зображен­ня проектується в центральній ямці сітківки. У цьому випадку бачення предмета здійснюється за допомогою центрального зору. Сприйняття предметів іншими ділянками сітківки нази­вається периферійним зором. Полем зору називається простір, видимий оком при фіксації погляду в одній точці. Його куто­вий розмір становить у людини 1,5-2 кутових градуси.

Бачення двома очима одночасно називається бінокулярним зором. Незважаючи на наявність двох зображень на двох сітківках ока, у людини не виникає відчуття бачення двох пред­метів. Це відбувається внаслідок того, що зображення кожної точки предмета потрапляє на відповідні - кореспондуючі точки двох сітківок. Але якщо ж дивитися на близький предмет, то зображення якої-небудь більш віддаленої точки потрапляє на неідентичні - диспаратні точки двох сітківок. Цей механізм відіграє значну роль в оцінці відстані, у баченні глибини про­стору й оцінці величини предметів.

При розгляданні будь-яких предметів очі роблять постійні рухи, що забезпечуються шістьма м'язами, прикріпленими до очного яблука. Рух обох очей відбувається узгоджено. При роз­гляданні близьких предметів очі зводяться - конвергенція, а при розгляданні далеких - розводяться (дивергенція).