Меню Рубрики

Глаз и зрение формирование изображения на сетчатке

Разделы: Биология

Задачи урока:

  • формировать у учащихся новых анатомо-физиологических понятий об органе зрения, гигиене органа зрения;
  • выяснить механизм восприятия света и цвета при помощи фоторецепторов;
  • рассмотреть вопрос о достоверности получаемой информации и выявить природу иллюзий;
  • дать знания о том как формируется изображение на сетчатке.

Развивающие: формировать умений выделять главное в изучаемом материале, проводить сравнение процессов жизнедеятельности, рецензировать ответы товарищей.

  • сформировать научное мировоззрение, показывая анатомо-физиологическое сходство зрительного анализатора млекопитающих и человека;
  • научно обосновать правила гигиены зрения в целях гигиенического воспитания.

Оборудование: таблица – орган зрения, компьютер, проектор, экран, презентация «Зрительный анализатор».

Тип урока: лекция.

Ход урока

I. Организационый момент.

II. Повторение пройденного – проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос по базовым вопросам:

  • С помощью каких органов осуществляется связь нервной системы с внешней средой?
  • Какими свойствами обладают рецепторы?
  • Дать понятие «анализатор»?
  • Объясните, почему только взаимосвязь всех частей анализатора является необходимым условием для его работы?

III. Изучение нового материала

Наш мир полон света. На большей части земного шара солнце утром восходит и вечером заходит, причем неизменно повторяется 24-часовой цикл с чередованием светлого и темного времени суток. Свет — основа жизни, У земляного червя фоторецепторы рассеяны по всему телу, и хотя у него нет глаз, его примитивная нервная система способна реагировать на свет. (слайд 1, приложение)

Однако у более сложных организмов имеются глаза, разнообразные по строению. (слайд 2, приложение)

Для зрения необходимы именно глаза — сложная система фоторецепторов, связанных с центрами головного мозга, способными принимать и анализировать поступающие от них нервные импульсы. (слайд 3, приложение)

Глаз человека — сложный орган, обрабатывающий и воспринимающий попадающие в него световые лучи. Важную роль играют также брови, веки и ресницы. Они защищают глаза от слишком яркого света, от высыхания и инородных тел, которые могут в него попасть. Слизистая оболочка века вырабатывает увлажняющую глаз жидкость. (слайд 4, приложение)

Рисунок на радужной оболочке глаза столь же уникален, как отпечатки пальцев.(слайд 5) От радужной оболочки отходят гладкие мышцы, которые образуют строго индивидуальный узор. Основанные на сканировании радужной оболочки системы безопасности можно использовать для установления личности. (слайды 6-8, приложение)

Восприятие света и цвета (слайд 9, приложение)

Свет распространяется по прямой с астрономической скоростью — 300 тыс. км/с. Когда он встречает на своем пути непрозрачную поверхность, он от нее отражается под определенным углом. Почти весь свет, который улавливают наши фоторецепторы, — это свет, отраженный от окружающих нас предметов. Видимый свет состоит из волн разной длины. Эта часть спектра начинается с фиолетового цвета, далее идут синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, а на другом ее конце — красный. Предметы кажутся нам окрашенными, потому что волны одних длин они отражают, а других длин поглощают. Зеленый лист отражает свет, главным образом, в зеленой части спектра, синие носки — в синей, желтый банан — в желтой и т. д. Черного и белого цвета не существует. Предметы кажутся нам белыми, если они отражают свет любой длины волны, и черными, если они свет любой длины волны поглощают.

Радуга – свет, прошедший через млн маленьких призм – висящих в воздухе капелек воды. Когда свет проходит из одной прозрачной среды в другую, волны разной длины отклоняются под разным углом, и возникает разноцветная радуга.

Анализ зрительных сигналов (слайд 10, приложение)

Зрение дает нам возможность судить о форме окружающих предметов, их освещенности, плотности, цвете, ориентации, о расположении и о перемещениях в пространстве. Мозг способен анализировать такое количество параметров, потому что сетчатка слагается из множества рецепторных полей — участков, в которых фоторецепторы посылают сигналы разным наборам нейронов. В каждом таком наборе нейроны отвечают только на определенные стимулы: одни реагируют на движение, другие на четко очерченные полоски или линии, третьи на маленькие пятнышки света и т. д. Эта их специализация позволяет мозгу сортировать поступающие в него зрительные сигналы. Поскольку у нас два глаза, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, зрительные сигналы поступают в мозг тоже из двух разных точек. В норме мозг совмещает два разных изображения и строит трехмерное изображение, позволяющее оценивать расстояния.

Зрительные иллюзии (слайд 11, приложение) возникают потому, что мозг, сортируя зрительные сигналы, пытается относить их к обычным образцам, например: «наклонная линия», «острый край», «тень» и т. п. Если поступающие сигналы к таким установленным образцам отнести не удается, мозг пробует как-то приспособить их к тому, чего он «ожидает». Поэтому можно считать, что эти иллюзии доказывают, как много наша зрительная система делает для того, чтобы придать окружающему нас миру смысл.

IV. Закрепление

Мы сегодня познакомились со строение зрительного анализатора, узнали в чем состоит уникальность зрения человека, выяснили что представляет собой оптическая система глаза. В качестве закрепления изученной темы выполняем проверочную работу.

Перед учениками лежат задания:

Вставьте в текст пропущенные слова.

Глаз состоит из глазного яблока и _______. Глазное яблоко лежит в _____. Имеет форму шара и состоит из трех оболочек и внутреннего ядра. Наружная оболочка _____ играет функции защиты. Передняя ее часть представлена ______, через которую внутрь проникает свет. Средняя оболочка богата кровеносными сосудами — ______, а передняя ее часть — _____. Глазное дно выстлано — ____.

Рецепторы воспринимающие свет и цвет — _____. Существует два вида таких рецепторов — ____ и _____ . Место на сетчатке наибольшей концентрации фоторецепторов — _____. От фоторецепторов возбуждение передается на ____ и поступает в зрительную зону КБП.

Домашнее задание

§20 , практическая работа №4 (с.267)

Список использованной литературы:

  1. Рохлов В.С. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс – М.: Мнемозина, 2008. – 278с. : ил.
  2. Удивительный мир живой природы. Иллюстрированная энциклопедия/ Пер. К. Молькова. – М.: изд-во Эксмо, 2005. – 176с.: ил.
  3. Человек. – М. Махаон, 2007. – 304с. : ил. – (Энциклопедический путеводитель).

Устройство сетчатки глаза и получение нами зрительной информации важно знать, хотя бы, в самом общем виде.

1. Посмотрите строение глаз. После того, как лучи света пройдут сквозь хрусталик, они проникают через стекловидное тело и попадают на внутреннюю, очень тонкую оболочку глаза — сетчатку. Именно она играет главную роль в фиксации изображения. Сетчатая оболочка – центральное звено нашего зрительного анализатора.

Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Здесь она имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях. При заболеваниях сетчатой оболочки очень часто вовлекается в патологический процесс и сосудистая оболочка. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при её заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.

Воспринимающая свет сетчатая оболочка в функциональном отношении может быть разделена на центральную (область желтого пятна) и периферическую (вся остальная поверхность сетчатки глаза). Соответственно этому различают центральное зрение, которое дает возможность чётко рассматривать мелкие детали предметов, и периферическое зрение, при котором форма предмета воспринимается менее чётко, однако с его помощью происходит ориентация в пространстве.

2. Сетчатая оболочка имеет сложное многослойное строение. Она состоит из фоторецепторов (специализированного нейроэпителия) и нервных клеток. Фоторецепторы, расположенные в сетчатке глаза, делятся на два вида, называемыми согласно своей форме: колбочки и палочки. Палочки (их в сетчатке глаза порядка 130 миллионов) обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, они же отвечают и за периферическое зрение. Колбочки (их в сетчатой оболочке около 7 миллионов), наоборот, требуют для своего возбуждения большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение) и дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится на участке сетчатой оболочки, известном как желтое пятно или макула, занимающая приблизительно 1% площади сетчатки.

Палочки содержат в себе зрительный пурпур, благодаря которому возбуждаются очень быстро и слабым светом. В образовании зрительного пурпура участвует витамин А, при недостатке которого развивается, так называемая, куриная слепота. Колбочки не содержат зрительного пурпура, поэтому они медленно возбуждаются и только ярким светом, но они способны воспринимать цвет: в наружных сегментах трех типов колбочек (сине-, зелено- и красночувствительных) содержатся зрительные пигменты трёх типов, максимумы спектров поглощения которых находятся в синей, зеленой и красной областях спектра.

3. В палочках и колбочках, находящихся в наружных слоях сетчатки, происходит преобразование энергии света в электрическую энергию нервной ткани. Импульсы, возникающие в наружных слоях сетчатой оболочки, достигают расположенных во внутренних её слоях промежуточных нейронов, а затем и нервных клеток. Отростки этих нервных клеток радиально сходятся к одному участку сетчатки глаза и формируют видимый при осмотре глазного дна диск зрительного нерва.

Зрительный нерв состоит из отростков нервных клеток сетчатой оболочки и выходит из глазного яблока вблизи от его заднего полюса. По нему сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.

Выходя из глаза, зрительный нерв делится на две половины. Внутренняя половина перекрещивается с такой же половиной другого глаза. Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв правую часть изображения в правую сторону головного мозга, а левая сторона сетчатки, соответственно, левую часть изображения – в левую сторону головного мозга. Общая картина того, что мы видим, воссоздаётся непосредственно головным мозгом.

Таким образом, зрительное восприятие начинается с проекции изображения на сетчатку глаза и возбуждения фоторецепторов, а затем полученная информация последовательно обрабатывается в подкорковых и корковых зрительных центрах. В результате возникает зрительный образ, который, благодаря взаимодействию зрительного анализатора с другими анализаторами и накопленным опытом (зрительной памятью), правильно отражает объективную реальность. На сетчатке глаз получается уменьшенное и перевёрнутое изображение предмета, но мы видим изображение прямое и в реальных размерах. В том числе это происходит и потому, что наряду со зрительными образами в мозг поступают и нервные импульсы от глазодвигательных мышц, например, когда мы смотрим вверх, мышцы вращают глаза вверх. Глазные мышцы работают непрерывно, описывая контуры предмета, и эти движения также фиксируются головным мозгом.

Формирование изображения и как построен глаз?

ВАЖНО ЗНАТЬ! Действенное средство для восстановления зрения без операций и врачей, рекомендованное нашими читателями! Читать далее.

Строение глаза человека ранее было величайшей тайной, не зря офтальмология стала развиваться несколько позднее других направлений в медицине. Однако, современные технологии позволяют подробно изучить уникальный орган зрения и выделить его основные функции.

Глаза человека являются органами, транслирующими информацию в области головного мозга, отвечающие за зрительную функцию. Такое строение глаза не случайно, ведь именно головной мозг принимает и обрабатывает информацию, полученную извне. Трансляция информации проходит посредство зрительного нерва и хиазмы, после чего и достигает затылочной доли. Вместе с головным мозгом и проводящими путями глазное яблоко называется зрительным анализатором и образует систему.

Как формируется изображение?

При помощи нормально функционирующих глаз человек получает трехмерное изображение. Правая сторона сетчатки глаза передает в правую часть мозга информацию о том, что происходит справа. Аналогичным образом действует и левый глаз, а в головном мозге эти изображения соединяются в единую трехмерную картинку. Если у человека есть ангиопатия сетчатки глаза, то его зрение не будет стопроцентным. При такой патологии ухудшается восприятие картинки, из-за чего передается неправильная информация в головной мозг.

Органы зрения и их работа в организме

Работа органов зрения чрезвычайно важна. Глазное яблоко выполняет ряд важнейших функций в организме:

  • является воспринимающей частью зрительной системы;
  • кодирует информацию, полученную из внешнего мира;
  • посредством зрительного нерва передает информацию в головной мозг.

Составляющие органов зрения

Периферическая часть глаза состоит из следующих компонентов: непосредственно глаза, защитного аппарата, куда входят веки и глазницы, придаточный аппарат, мышечный аппарат.

Глазное яблоко является центральной структурой зрительных органов. Оно защищено глазницей — специальным углублением в костях черепа, а сверху глаза покрываются веками. Для амортизации глазного яблока есть специальная жировая прослойка, обеспечивающая его правильное положение в глазнице. Она же содержит в себе нервные окончания и кровеносные сосуды, покрывает мышцы. Вес глазного яблока около семи граммов, а по форме он напоминает приплюснутый шар.

Читайте также:  В доказательство справедливости своей точки зрения приведу

Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная оболочка глаза представлена белковым содержимым, имеет белый цвет. Ее называют склера глаза. Спереди склеральный слой плавно переходит в роговицу, поэтому иногда трудно заметить, что такое есть склера, а что — роговица. Именно роговица, защищенная склеральным слоем, пропускает и преломляет лучи источника света, что позволяет получать картинку. Роговица и склера чрезвычайно тонкие — их толщина около одного миллиметра, но в этой ситуации толщина позволяет создавать и удерживать адекватное внутриглазное давление, чтобы избежать лопнувших сосудов при его повышении.

Средняя оболочка глаза — это скопление сосудов. Сосудистая оболочка глаза состоит из непосредственно соединительнотканной оболочки, цилиарного тела и радужки. Радужка расположена в переднем отделе. Сосудистая оболочка глаза по своему строению рыхлая, поскольку оплетена густой сетью кровеносных сосудов. Если лопнул сосуд в глазу, то это сразу же визуально проявляется кровоподтеками на фоне белков. Если лопнули кровеносные сосуды в глазу, что делать в такой ситуации подскажет врач.

Для лечения глаз без операции наши читатели успешно используют Проверенный метод. Внимательно его изучив, мы решили предложить его и Вашему вниманию. Читать подробнее.

Центр радужной оболочки занимает зрачок глаза, более похожий на диафрагму. При попадании под действие яркого света он сужается, а в темноте он расширен. Таким образом, глаз регулирует уровень светового излучения, которое он получит. Сужение и расширение зрачка осуществляется за счет специальной мышцы, богатой меланофорами. Меланофоры — это специализированные клетки, содержащие в себе различный красящий пигмент. Строение и функции меланофоров подтверждают, что именно от их количества зависит цвет глаз человека. С периферической стороны радужка переходит в цилиарное тело. Врачи называют его еще и ресничным. Функции цилиарного тела следующие:

  • при сокращении цилиарное тело позволяет хрусталику глаза изменять свою кривизну;
  • участвует в распределении внутриглазного давления;
  • сосуды, которые содержит цилиарное тело, обеспечивают питание глазного яблока;
  • является опорой для радужной оболочки;
  • цилиарное тело участвует в регулировании внутриглазной жидкости.

Внутренняя оболочка глаза сетчатка. Она является одним из отделов зрительного анализатора, который преобразует энергию света и первично обрабатывает информацию, полученную извне. Гистология сетчатки — три слоя, в одном из которых содержатся светочувствительные палочки и колбочки, передающие нервное возбуждение в головной мозг. Если поражена оболочка сетчатки глаза, конкретно что это такое диагностирует врач, но же и назначит лечение.

Все отростки нервных окончаний собираются в единый зрительный нерв. Расположен он в глазном дне. Здесь кроме зрительного нерва можно увидеть сосуды, диск и пятно желтого цвета, где сосредоточено максимальное количество цветовых анализаторов. Строение глаза такового, что эти структуры может увидеть только врач офтальмолог при осмотре глазного дна. При травме сетчатки восстановить зрение поможет искусственная сетчатка — новейшее изобретение офтальмологов.

Внутренняя часть глазного яблока представлена внутриглазной жидкостью, хрусталиков и стекловидным телом. Жидкость расположена в передней части, она постоянно циркулирует. Чрезвычайно важное значение имеет и глазной хрусталик — это своеобразная линза, выпуклая с двух сторон. Удерживают его цилиарное тело и связки. За хрусталиком расположено стекловидное тело, занимающее основную часть. На 98 % стекловидное тело состоит из воды. При помощи этого компонента происходит преломление лучей, поддерживается форма глазного яблока и строение глаза.

Глазное яблоко защищено от окружающего мира веками. В первую очередь это нужно для того, чтобы не лопнул сосуд в глазу. Веки служат для того, чтобы защитить глаз от неблагоприятного воздействия — пыли, соринок, песка. Веки — наиболее мобильная часть, они несколько тысяч раз за день двигаются, чтобы смыть с поверхности глаза соринки и обеспечить поверхность необходимой влагой. Строение глаза такового, что веки регулируются сильными мышцами, расположенными вокруг глаз. Изнутри веки покрыты тончайшей нежной оболочкой — конъюнктивой. Конъюнктива глаза снабжена множество нервных окончаний, также в ней много и кровеносных сосудов. Если у человека лопаются сосуды, то они могут повреждаться на поверхности конъюнктивы. Поскольку конъюнктивальная оболочка достаточно травматична, то она подвергается многим заболеваниям и повреждениям. В частности, при конъюнктивитах врачи диагностируют воспалительное поражение, также природа поражения может быть и со стороны аллергического воздействия на организм.

Органы зрения человека — сложная и мощная саморегулирующаяся система, однако глаза нужно максимально беречь, чтобы сохранить зрение на долгие годы.

По секрету

  • Невероятно… Можно вылечить глаза без операций!
  • Это раз.
  • Без походов ко врачам!
  • Это два.
  • Меньше чем за месяц!
  • Это три.

Перейдите по ссылке и узнайте как это делают наши подписчики!

Презентация по биологии «Глаз и зрение. Формирование изображения на сетчатке» (8 класс)

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Автор: учитель биологии МКОУ «Лицей г. Малмыжа» Суворова Н. В.

Анализаторы Это системы чувствительных нервных образований, воспринимающих и анализирующих различные внешние и внутренние раздражения.

Зрительный анализатор Зрительный анализатор состоит из глазного яблока, вспомогательного аппарата, проводящих путей и зрительной коры головного мозга.

1.Где расположен глаз, какие вспомогательные органы защищают наши глаза? 2. Сколько мышц может приводить в движение глазное яблоко? (6 – наружная прямая, внутренняя прямая, нижняя прямая, верхняя прямая, нижняя косая, верхняя косая) Орган зрения – глаз

Глазное яблоко и вспомогательный аппарат Глазное яблоко располагается в глазнице черепа. К вспомогательному аппарату глаза относятся веки, слёзный аппарат, мышцы глазного яблока, брови.

Строение глазного яблока

ОБОЛОЧКИ ГЛАЗА 1. Склера (+роговица) Скле́ра – белковая оболочка – наружная плотная соединительнотканная оболочка глаза, выполняющая защитную и опорную функцию.

Рогови́ца (роговая оболочка) — передняя наиболее выпуклая прозрачная часть глазного яблока, одна из светопреломляющих сред глаза.

2. Сосудистая оболочка глаза Средняя оболочка глазного яблока. Играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом глазного яблока.

Радужная оболочка (радужка) – тонкая подвижная диафрагма глаза с отверстием (зрачком) в центре; расположена за роговицей, перед хрусталиком. Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска — «цвет глаз». Зрачок – круглое отверстие, через которое лучи света проникают внутрь и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется в зависимости от интенсивности светового потока: при ярком свете он у́же, при слабом и в темноте — шире).

3. Сетчатка глаза Сетчатка (лат. retína) — внутренняя оболочка глаза, являющаяся периферическим отделом зрительного анализатора.

Какое строение имеет сетчатка глаза? Желтое пятно — Слепое пятно —

Желтое пятно и слепое пятно

Строение сетчатки Анатомически сетчатка представляет собой тонкую оболочку, прилежащую на всём своём протяжении с внутренней стороны к стекловидному телу, а с наружной — к сосудистой оболочке глазного яблока. В ней выделяют две части: зрительную часть (рецептивное поле — участок с фоторецепторными клетками (палочками или колбочками) и слепую часть (область на сетчатке, которая не чувствительна к свету). Свет падает слева и проходит через все слои, достигая фоторецепторов (колбочек и палочек). Которые и передают сигнал по зрительному нерву в мозг.

Глаз, как и всякая собирающая линза, дает на сетчатке перевернутое изображение, действительное и уменьшенное.

Хруста́лик — прозрачное тело, расположенное внутри глазного яблока напротив зрачка; являясь биологической линзой, хрусталик составляет важную часть светопреломляющего аппарата глаза. Хрусталик представляет собой прозрачное двояковыпуклое округлое эластичное образование.

Дальнозоркость Дальнозоркость (гиперметропия) — особенность рефракции глаза, состоящая в том, что изображения далеких предметов в покое аккомодации фокусируются за сетчаткой. В молодом возрасте при не слишком высокой дальнозоркости с помощью напряжения аккомодации можно сфокусировать изображение на сетчатке. Одной из причин дальнозоркости может быть уменьшенный размер глазного яблока на передне-задней оси. Практически все младенцы — дальнозоркие. Но с возрастом у большинства этот дефект пропадает в связи с ростом глазного яблока. Причина возрастной (старческой) дальнозоркости (пресбиопии) — уменьшение способности хрусталика изменять кривизну. Этот процесс начинается в возрасте около 25 лет, но лишь к 40—50 годам приводит к снижению остроты зрения зрения при чтении на обычном расстоянии от глаз (25—30 см).

Близорукость Близорукость (миопия) — это дефект зрения, при котором изображение падает не на сетчатку глаза, а перед ней. Наиболее распространённая причина — увеличенное (относительно нормального) в длину глазное яблоко. Более редкий вариант – когда преломляющая система глаза фокусирует лучи сильнее чем надо (и, как следствие, они опять-таки сходятся не на сетчатке, а перед ней). В любом из вариантов, при рассматривании удаленных предметов, на сетчатке возникает нечеткое, размытое изображение. Миопия чаще всего развивается в школьные годы, а также во время учёбы в средних и высших учебных заведениях и связана с длительной зрительной работой на близком расстоянии (чтение, письмо, черчение), особенно при неправильном освещении и плохих гигиенических условиях. С введением информатики в школах и распространением персональных компьютеров положение стало ещё более серьёзным.

Коррекция зрения хирургическая коррекция зрения Виртуальная коррекция зрения лазерная коррекция зрения Коррекция зрения контактными линзами Очки — простой способ коррекции зрения!

Проверочный тест по теме «Зрительный анализатор» Выберите правильный ответ 1. Прозрачная часть наружной оболочки глаза – это: а) сетчатка б) Роговица в) Радужка 2. Роговица глаза выполняет функцию: а) питания б) пропускания солнечных лучей в) защиты 3. Зрачок находится: а) в хрусталике б) в стекловидном теле в) в радужке 4. Оболочка глаза, содержащая палочки и колбочки – это: а) белочная оболочка б) сетчатка в) сосудистая оболочка 5. Палочки – это: а) рецепторы сумеречного света б) части стекловидного тела в) рецепторы цветного зрения 6. Колбочки – это: а) рецепторы сумеречного света б) части роговицы в) рецепторы, воспринимающие цвет 7. К куриной слепоте приводит нарушение функций: а) палочек б) колбочек в) хрусталика 8. При слабом свете зрачок: а) рефлекторно сужается б) рефлекторно расширяется в) не изменяется 9. Сетчатка глаза: а) защищает от механических повреждений б) снабжает глаз кровью в) преобразует лучи света в нервные импульсы 10. Если лучи света фокусируются позади сетчатки , это вызывает: а) близорукость б) дальнозоркость в) слепоту

Проверь себя! 1. Прозрачная часть наружной оболочки глаза – это: а) сетчатка б) Роговица в) Радужка 2. Роговица глаза выполняет функцию: а) питания б) пропускания солнечных лучей в) защиты 3. Зрачок находится: а) в хрусталике б) в стекловидном теле в) в радужке 4. Оболочка глаза, содержащая палочки и колбочки – это: а) белочная оболочка б) сетчатка в) сосудистая оболочка 5. Палочки – это: а) рецепторы сумеречного света б) части стекловидного тела в) рецепторы цветного зрения 6. Колбочки – это: а) рецепторы сумеречного света б) части роговицы в) рецепторы, воспринимающие цвет 7. К куриной слепоте приводит нарушение функций: а) палочек б) колбочек в) хрусталика 8. При слабом свете зрачок: а) рефлекторно сужается б) рефлекторно расширяется в) не изменяется 9. Сетчатка глаза: а) защищает от механических повреждений б) снабжает глаз кровью в) преобразует лучи света в нервные импульсы 10. Если лучи света фокусируются позади сетчатки , это вызывает: а) близорукость б) дальнозоркость в) слепоту

Методическая разработка (биология, 8 класс) по теме:
Глаз и зрение. Формирование изображения на сетчатке.

Конспект урока с презентацией для 8 класса. Материал разработан к УМК Д.И. Трайтака, к учебнику Рохлова, Трофимова.

Вложение Размер
glaz_i_zrenie._formirovanie_izobrazheniya_na_setchatke.rar 2.4 МБ

Предварительный просмотр:

Тема: «Глаз и зрение. Формирование изображения на сетчатке.»

  1. Образовательная: сформировать у учащихся представление о строении глаза и его функции как периферического звена зрительной сенсорной системы. , выяснить роль оптической системы глаза и сетчатки в формировании изображения;

Формировать навыки работы с учебником, инструктивными карточками, моделями органов человека.

  1. Развивающая: развивать мыслительные операции анализа, синтеза, сравнения, умение обобщать и делать выводы, коммуникативность.
  2. Воспитательная: воспитывать бережное отношение к собственному организму, понимание уникальности своего организма.

Тип урока : урок изучения нового материала.

Оборудование и материалы: таблица «Зрительный анализатор», учебник для 8 класса/ В.С. Рохлов, С.Б. Трофимов/, тетрадь с печатной основой, раздаточный материал (тесты, рисунок строения глаза),клей, мультимедийное оборудование, мультимедийная презентация.

  1. Организация учащихся на работу.
  2. Переход к изучению новой темы.

(На фоне слайда1 )

Сейчас происходит одно из величайших чудес жизни, на экране мелькают изображения, и в это время в абсолютной темноте вашего мозга возникают яркие, живые, близкие и далёкие, красивые, приятные образы, потому что вы видите. Всё, что вы имеете в вашей жизни, приобрело ценность и смысл благодаря вашим глазам. Ведь вы узнали родителей, ваших друзей, ваш дом, словом, всё многообразие жизни, благодаря им. Без глаз вы никогда бы не познали внешний мир в полной мере. Если бы у вас не было глаз вы никогда бы не узнали, что такое цвет, форма, осенний пейзаж или лицо человека, потому что вы не смогли бы представить себе то, чего никогда не видели.

Читайте также:  Какие препараты есть для восстановления зрения

Но у вас есть глаза, и благодаря им вы видите окружающий мир, не прилагая при этом никаких усилий. Но задумывались ли вы когда-нибудь, какое это чудо- видеть мир?

Сегодня на уроке мы попробуем приоткрыть завесу этой тайны.

( слайд 2,3 ) – тема и задачи урока.

Тема: «Глаз и зрение. Формирование изображения на сетчатке.»

III изучение нового материала.

Человек воспринимает цвета окружающего мира с помощью глаза.

  1. Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.( слайд 4 )
  1. Глаз

Глазное яблоко вспомогательный аппарат

Вначале давайте познакомимся со строением и функцией глазного яблока.

В этом нам поможет фильм. При просмотре фильма обратите внимание на( слайд5 )

1.структуры глазного яблока, их названия

2. на количество и название оболочек глазного яблока

  1. Просмотр учебного фильма «Строение глаза» ( Слайд6 )
  2. Откроем учебник на стр.87 рис 35. На нем изображено схематичное строение глаза.

1.Найдите оболочки глаза. Как они называются? Предположите, какие функции выполняют?

2. Найдите внутреннее ядро глаза( хрусталик, стекловидное тело, переднюю и заднюю камеры глаза.)

  1. Рассказ учителя по таблице.

Глазное яблоко покрыто белочной оболочкой (соединительнотканной), которая защищает глаз от механических и химических повреждений. В передней части глаза белочная оболочка прозрачная и называется роговицей. Она свободно пропускает световые лучи.

Средняя оболочка – сосудистая (соединительнотканная) – пронизана густой сетью кровеносных сосудов, снабжающих глазное яблоко кровью. Внутренняя поверхность сосудистой оболочки содержит черный пигмент, который поглощает световые лучи. Передняя часть сосудистой оболочки – радужка – ее цвет определяется количеством и распределением пигмента. В центре радужной оболочки находится отверстие – зрачок . Он регулирует поступление внутрь глаза лучей света. При ярком свете зрачок рефлекторно сужается, а при слабом освещении расширяется.

За зрачком расположен хрусталик – двояковыпуклая линза, окруженная ресничной мышцей. Всю внутреннюю часть глазного яблока заполняет стекловидное тело – прозрачное студенистое вещество, которое поддерживает внутриглазное давление.

Световые лучи, преломляясь в роговице, хрусталике, стекловидном теле, фокусируются на внутренней оболочке глазного яблока – сетчатке.

  1. Строение и функции сетчатки

Самая важная часть глаза- это сетчатка, так как именно здесь начинается зрительное восприятие. Как же она устроена? ( слайд7 )

  1. В сетчатке расположены рецепторы глаза – палочки и колбочки, многочисленные нейроны и их отростки составляют густую сеть, которой сетчатка обязана своим названием. Палочки воспринимают форму предмета при слабом освещении, колбочки отвечают за цветное зрение. В сетчатке происходит преобразование света в нервные импульсы, которые по зрительному нерву передаются в головной мозг в зрительную зону коры больших полушарий. В этой зоне происходит различение раздражений – формы предмета, окраски, величины и т. д. Четкость восприятия окружающего мира осуществляется рефлекторно, независимо от сознания, путем изменения кривизны хрусталика. На сетчатке можно выделить два пятна : 1)желтое- через него проходит зрительная ось ,здесь сосредоточены только колбочки. Это место наилучшего видения.

2) слепое- место выхода зрительного нерва, здесь отсутствуют фоторецепторы.

  1. У вас на партах имеются модели глаза, они нам понадобятся для выполнения практической работы.

Выполнение Практической работы «Строение глаза» (по инструктивной карточке) ( слайд8 )

Оформление практической работы в тетради.

  1. итак, что же мы выяснили ?

Физиология зрения

Кто тот мастер, который делает траву зеленой?
Дзэнский коан

Вспомогательный аппарат зрительной системы и его функции

Зрительная сенсорная система снабжена сложным вспомогательным аппаратом, который включает глазное яблоко и три пары мышц, обеспечивающих его движения. Элементы глазного яблока осуществляют первичное преобразование светового сигнала, попадающего на сетчатку:
• оптическая система глаза фокусирует изображения на сетчатке;
• зрачок регулирует количество падающего на сетчатку света;
• мышцы глазного яблока обеспечивают его непрерывные перемещения.

Формирование изображения на сетчатке

Естественный свет, отраженный от поверхности предметов, является рассеянным, т.е. световые лучи от каждой точки объекта исходят в разных направлениях. Поэтому в отсутствие оптической системы глаза лучи от одной точки объекта (а) попадали бы в разные участки сетчатки (а1, а2, а3). Такой глаз смог бы различать общий уровень освещенности, но не контуры предметов (рис.1 А).

Рис. 1. Формирование изображения на сетчатке.
1 – наблюдаемый объект (стрелка), 2 — сетчатка, 3 — сферическая преломляющая поверхность. Объяснения – в тексте.

Для того, чтобы увидеть объекты окружающего мира, необходимо, чтобы световые лучи от каждой точки объекта попадали только в одну точку сетчатки, т.е. необходимо сфокусировать изображение. Этого можно добиться, поместив перед сетчаткой сферическую преломляющую поверхность. Световые лучи, исходящие из одной точки (а), после преломления на такой поверхности будут собираться в одной точке а1 (фокусе). Таким образом, на сетчатке возникнет четкое перевернутое изображение (рис. 1 Б).

Преломление света осуществляется на границе раздела двух сред, имеющих разные коэффициенты преломления. В глазном яблоке находится 2 сферические линзы: роговица и хрусталик. Соответственно, имеется 4 преломляющие поверхности: воздух/роговица, роговица/водянистая влага передней камеры глаза, водянистая влага/хрусталик, хрусталик/стекловидное тело.

Аккомодация

Аккомодация – настройка преломляющей силы оптического аппарата глаза на определенное расстояние до рассматриваемого объекта. Согласно законам рефракции, если луч света падает на преломляющую поверхность, то он отклоняется на угол, зависящий от угла его падения. При приближении объекта, угол падения исходящих от него лучей будет изменяться, поэтому преломленные лучи соберутся в другой точке, которая будет находиться позади сетчатки, что приведет к «размытию» изображения (рис 2 Б). Для того, чтобы его вновь сфокусировать, необходимо увеличить преломляющую силу оптического аппарата глаза (рис 2 В). Это достигается увеличением кривизны хрусталик, которое происходит при повышении тонуса цилиарной мышцы.

Рис. 2. Аккомодация.
А – глаз сфокусирован на удаленном объекте ( 1 ); Б – при приближении объекта происходит «расфокусировка» изображения на сетчатке ( 3 ), В – увеличение кривизны хрусталика ( 2 ) восстанавливает четкость изображения на сетчатке.

Регуляция освещенности сетчатки

Количество света, падающего на сетчатку, пропорционально площади зрачка. Диаметр зрачка у взрослого человека изменяется от 1.5 до 8 мм, что обеспечивает изменение интенсивности падающего на сетчатку света примерно в 30 раз. Зрачковые реакции обеспечиваются двумя системами гладких мышц радужной оболочки: при сокращении кольцевых мышц зрачок сужается, при сокращении радиальных мышц – расширяется.

При уменьшении просвета зрачка резкость изображения увеличивается. Это происходит потому, что сужение зрачка препятствует попаданию света на периферические области хрусталика и тем самым устраняет искажение изображения, возникающие за счет сферической аберрации.

Движения глаз

Глаз человека приводится в движение шестью глазными мышцами, которые иннервируются тремя черепномозговыми нервами – глазодвигательным, блоковым и отводящим. Эти мышцы обеспечивают два типа перемещений глазного яблока — быстрые скачкообразные (саккады) и плавные следящие движения.

Скачкообразные движения глаз ( саккады ) возникают при рассматривании неподвижных предметов (рис. 3). Быстрые повороты глазного яблока (10 — 80 мс) чередуются с периодами неподвижной фиксации взгляда в одной точке (200 — 600мс). Угол поворота глазного яблока в течение одной саккады колеблется от нескольких угловых минут до 10° , а при переводе взгляда с одного объекта на другой может достигать 90° . При больших углах смещения саккады сопровождаются поворотом головы; смещение глазного яблока обычно опережает движение головы.

Рис. 3. Движения глаз при рассматривании портрета (А) и чтении текста (Б).
А – запись движений глаз при рассматривании в течение нескольких минут портрета слева. Б – схематическое изображение движений глаз при чтении текста: 1 – саккада при переводе взгляда на другое слово, 2 – обратная саккада для повторного прочтения слова, 3 – скачкообразный перевод взгляда в начало второй строчки, 4 – период фиксации взгляда между саккадами.

Плавные движения глаз сопровождают перемещающиеся в поле зрения объекты. Угловая скорость таких движений соответствует угловой скорости объекта. Если последняя превышает 80° /с, то слежение становится комбинированным: плавные движения дополняются саккадами и поворотами головы.

Нистагм — периодическое чередование плавных и скачкообразных движений. Когда едущий в поезде человек смотрит в окно, его глаза плавно сопровождают перемещающийся за окном пейзаж, а затем взгляд скачкообразно перемещается на новую точку фиксации.

Преобразование светового сигнала в фоторецепторах

Типы фоторецепторов сетчатки и их свойства

В сетчатке имеется два типа фоторецепторов (палочки и колбочки), которые различаются строением и физиологическими свойствами.

Таблица 1. Физиологические свойства палочек и колбочек

Палочки

Колбочки

Имеет два максимума – один в видимой части спектра (500 нм), другой – в ультрафиолетовой (350 нм)

В центральной части сетчатки плотность палочк составляет около 150 000 на мм2 , по направлению к периферии она снижается до 50 000 на мм2. В центральной ямке и слепом пятне палочки отсутствуют.

Плотность колбочек в центральной ямке достигает 150 000 на мм 2 , в слепом пятне они отсутствуют, а на всей остальной поверхности сетчатки плотность колбочек не превышает 10 000 на мм 2 .

У палочек примерно в 500 раз выше, чем у колбочек

Обеспечивают черно-белое (скототопическое зрение)

Обеспечивают цветное (фототопическое зрение)

Теория двойственности зрения

Наличие двух фоторецепторных систем (колбочки и палочки), различающихся по световой чувствительности, обеспечивает подстройку к изменчивому уровню внешнего освещения. В условиях недостаточной освещенности восприятие света обеспечивается палочками, цвета при этом неразличимы ( скототопическое зрение ). При ярком освещении зрение обеспечивается главным образом колбочками, что позволяет хорошо различать цвета ( фототопическое зрение ).

Механизм преобразования светового сигнала в фоторецепторе

В фоторецепторах сетчатки осуществляется преобразование энергии электромагнитного излучения (света) в энергию колебаний мембранного потенциала клетки. Процесс преобразования протекает в несколько этапов (рис. 4).

• На 1-м этапе фотон видимого света, попадая в молекулу светочувствительного пигмента, поглощается p -электронами сопряженных двойных связей 11-цис-ретиналя, при этом ретиналь переходит в транс-форму. Стереомеризация 11-цис-ретиналя вызывает конформационные изменения белковой части молекулы родопсина.

• На 2-м этапе происходит активация белка трансдуцина, который в неактивном состоянии содержит прочно связанный GDP . После взаимодействия с фотоактивированным родопсином трансдуцин обменивает молекулу GDP на GTP .

• На 3-м этапе GTP-содержащий трансдуцин образует комплекс с неактивной cGMP-фосфодиэстеразой, что приводит к активации последней.

• На 4-м этапе активированная cGMP-фосфодиэстераза осуществляет гидролиз внутриклеточного с GMP до GMP .

• На 5-м этапе падение концентрации cGMP приводит к закрытию катионных каналов и гиперполяризации мембраны фоторецептора.

Светочувствительный пигмент
Максимум поглощения пигмента Классы клеток Распределение по сетчатке
Чувствительность к свету

Рис. 4. Фософдиэстеразный каскад трансдукции светового сигнала в фоторецепторах сетчатки.
Rho – родопсин, * Rho – фотоактивированный родопсин, Gt – трансдуцин, PDE – фосфодиэстераза, * PDE – активированная фосфодиэстераза. Внизу схематически показаны ионные каналы в открытом и закрытом состоянии.

В ходе трансдукции сигнала по фосфодиэстеразному механизму происходит его усиление. За время фоторецепторного ответа одна единственная молекул возбужденного родопсина успевает активировать несколько сот молекул трансдуцина. Т.о. на первом этапе трансдукции сигнала происходит усиление в 100 -1000 раз. Каждая активированная молекула трансдуцина активирует лишь одну молекулу фосфодиэстеразы, зато последняя катализирует гидролиз нескольких тысяч молекул с GMP . Т.о. на этом этапе сигнала усиливается еще в 1 000 -10 000раз. Следовательно, при передаче сигнала от фотона до cGMP может происходить более чем 100 000-кратное его усиление.

Обработка информации в сетчатке

Элементы нейронной сети сетчатки и их функции

Нейронная сеть сетчатки включает 4 типа нервных клеток (рис.5):

• ганглиозные клетки,
• биполярные клетки,
• амакриновые клетки,
• горизонтальные клетки.

Рис. 5. Нейронная сеть сетчатки (А) и электрические ответы разных типов клеток на световой стимул (Б).

Ганглиозные клетки – нейроны, аксоны которых в составе зрительного нерва выходят из глаза и следуют в ЦНС. Функция ганглиозных клеток – проведение возбуждения из сетчатки в ЦНС.

Биполярные клетки соединяют рецепторные и ганглиозные клетки. От тела биполярной клетки отходят два разветвленных отростка: один отросток образует синаптические контакты с несколькими фоторецепторными клетками, другой – с несколькими ганглиозными клетками. Функция биполярных клеток – проведение возбуждения от фоторецепторов к ганглиозным клеткам.

Горизонтальные клетки соединяют расположенные рядом фоторецепторы. От тела горизонтальной клетки отходит несколько отростков, которые образуют синаптические контакты с фоторецепторами. Основная функция горизонтальных клеток – осуществление латеральных взаимодействий фоторецепторов.

Амакриновые клетки расположены подобно горизонтальным, но их образуют контакты не с фоторецепторными, а с ганглиозными клетками.

Распространение возбуждения в сетчатке

При освещении фоторецептора в нем развивается рецепторный потенциал, который представляет собой гиперполяризацию. Рецепторный потенциал, возникший в фоторецепторной клетке, передается биполярным и горизонтальным клеткам через синаптические контакты с помощью медиатора.

В биполярной клетке может развиваться как деполяризация, так и гиперполяризация (подробнее см. ниже), которая через синаптический контакт распространяется на ганглиозные клетки. Последние являются спонтанно активными, т.е. непрерывно генерируют потенциалы действия с определенной частотой. Гиперполяризация ганглиозных клеток приводит к снижению частоты нервных импульсов, деполяризация – к ее увеличению.

Электрические реакции нейронов сетчатки

Рецептивное поле биполярной клетки представляет собой совокупность фоторецепторных клеток, с которым она образует синаптические контакты. Под рецептивным полем ганглиозной клетки понимают совокупность фоторецепторных клеток, с которыми данная ганглиозная клетка соединена через биполярные клетки.

Рецептивные поля биполярных и ганглиозных клеток имеют круглую форму. В рецептивном поле можно выделить центральную и периферическую часть (рис. 6). Граница между центральной и периферической часть рецептивного поля является динамичной и может смещаться при изменении уровня освещенности.

Рис. 6. Электрические реакции ганглиозной клетки ON -типа на освещение центральной и периферической части ее рецептивного поля узким пучком света.
1 — ганглиозная клетка, 2 и 3 — центральная и периферическая часть ее рецептивного поля (показано схематично), 4 – пучок света, 5 – отметка времени действия светового стимула, 6 — импульсная электрическая активность ганглиозной клетки

Реакции нервных клеток сетчатки при освещении фоторецепторов центральной и периферической части их рецептивного поля, как правило, противоположны. При этом существует несколько классов ганглиозных и биполярных клеток ( ON -, OFF -клетки), демонстрирующих разные электрические ответы на действие света (рис. 6).

Таблица 2. Классы ганглиозных и биполярных клеток и их электрические реакции

Классы клеток

Реакция нервных клеток при освещении фоторецепторов, находящихся

в центральной части РП

в периферической части РП

Биполярные клетки ON типа

Биполярные клетки OFF типа

Ганглиозные клетки ON типа

Деполяризация и увеличение частоты ПД

Гиперполяризация и снижение частоты ПД

Ганглиозные клетки OFF типа

Гиперполяризация и снижение частоты ПД

Деполяризация и увеличение частоты ПД

Ганглиозные клетки ON OFF типа

Дают короткий ON -ответ на стационарный световой стимул и короткую OFF -реакцию на ослабление света.

Обработка зрительной информации в ЦНС

Сенсорные пути зрительной системы

Миелиновые аксоны ганглиозных клеток сетчатки направляются в головной мозг в составе двух зрительных нервов (рис.7). Правый и левый зрительные нервы сливаются у основания черепа, образуя зрительный перекрест (хиазму). Здесь нервные волокна, идущие от медиальной половины сетчатки каждого глаза переходят на контрлатеральную сторону, а волокна от латеральных половин сетчаток продолжаются ипсилатерально .

Рис. 7. Проводящие пути зрительной сенсорной системы.
Х — хиазма, ЛКТ – латеральное коленчатое тело, ЗК – зрительная кора

После перекреста аксоны ганглиозных клеток в составе зрительного тракта следуют в латеральные коленчатые тела (ЛКТ), где образуют синаптические контакты с нейронами ЦНС. Аксоны нервных клеток ЛКТ в составе т.н. зрительной лучистости достигают нейронов первичной зрительной коры (поле 17 по Бродману). Далее по внутрикорковым связям возбуждение распространяется во вторичную зрительную кору (поля 18б 19) и ассоциативные зоны коры.

Сенсорные пути зрительной системы организованы по ретинотопическому принципу – возбуждение от соседних ганглиозных клеток достигает соседних точек ЛКТ и коры. Поверхность сетчатки как бы проецируется на поверхность ЛКТ и коры.

Большая часть аксонов ганглиозных клеток заканчиваются в ЛКТ, часть же волокон следует в верхние бугры двухолмия, гипоталамус, претектальную область ствола мозга, ядро зрительного тракта.

• Связь между сетчаткой и верхними буграми четверохолмия служит для регуляции движений глаз.

• Проекция сетчатки в гипоталамус служит для сопряжения эндогенных циркадных ритмов с суточными колебаниями уровня освещенности.

• Связь между сетчаткой и претектальной областью ствола исключительно важна для регуляции просвета зрачка и аккомодации.

• Нейроны ядер зрительного тракта, которые также получают синаптические входы от ганглиозных клеток, связаны с вестибулярными ядрами ствола мозга. Эта проекция позволяет оценивать положение тела в пространстве на основании зрительных сигналов, а также служит для осуществления сложных глазодвигательных реакций (нистагм).

Обработка зрительной информации в ЛКТ

• Нейроны ЛКТ имеют рецептивные поля округлой формы. Электрические реакции этих клеток аналогичны таковым ганглиозных клеток.

• В ЛКТ существуют нейроны, которые возбуждаются при наличии в их рецептивном поле границы свет/темнота (контрастные нейроны) или при передвижении этой границы в пределах рецептивного поля (детекторы движения).

Обработка зрительной информации в первичной зрительной коре

В зависимости от реакции на световые стимулы нейроны коры подразделяют на несколько классов.

Нейроны с простым рецептивным полем. Наиболее сильное возбуждение такого нейрона происходит при освещении его рецептивного поля световой полоской определенной ориентации. Частота нервных импульсов, генерируемых таким нейроном уменьшается при изменении ориентации световой полоски (рис. 8 А).

Рис. 8. Имульсация различных нейрон зрительной коры в ответ на освещение их рецептивных полей различными световыми стимулами.
А – нейрон с простым рецептивным полем; Б – нейрон со сложным рецептивным полем; В – нейрон со сверхсложным рецептивным полем: 1 – периферическая часть рецептивного поля, 2 – центральная часть рецептивного поля, 3 – световой стимул.

Нейроны со сложным рецептивным полем. Максимальная степень возбуждения нейрона достигается при передвижении светового стимула в пределах ON зоны рецептивного поля в определенном направлении. Передвижение светового стимула в другом направлении или выход светового стимула за пределы ON зоны вызывает более слабое возбуждение (рис. 8 Б).

Нейроны со сверхсложным рецептивным полем. Максимальное возбуждение такого нейрона достигается при действии светового стимула сложной конфигурации. Например, известны нейроны, наиболее сильное возбуждение которых развивается при пересечении двух границ между светлым и темным в пределах ON зоны рецептивного поля (рис. 23.8 В).

Несмотря на огромно количество экспериментальных данных о закономерностях реагирования клеток на разные зрительные стимулы, к настоящему времени нет полной теории, объясняющей механизмы обработки зрительной информации в головном мозге. Мы не можем объяснить, каким образом разнообразные электрические реакции нейронов сетчатки, ЛКТ и коры обеспечивают распознавание образов и другие феномены зрительного восприятия.

Регуляция функций вспомогательного аппарата

Регуляция аккомодации. Изменение кривизны хрусталика осуществляется при помощи цилиарной мышцы. При сокращении цилиарной мышцы кривизна передней поверхности хрусталика увеличивается и преломляющая сила возрастает. Гладкомышечные волокна цилиарной мышцы иннервируются постганглионарными нейронами, тела которых располагаются в цилиарном ганглии.

Адекватным стимулом для изменения степени кривизны хрусталика является нечеткость изображения на сетчатке, которая регистрируется нейронам первичной коры. За счет нисходящих связей коры происходит изменение степени возбуждения нейронов претектальной области, что в свою очередь вызывает активацию или торможение преганглионарных нейронов глазодвигательного ядра (ядро Эдингера–Вестфаля) и постганглионарных нейронов цилиарного ганглия.

Регуляция просвета зрачка. Сужение зрачка происходит при сокращении кольцевых гладкомышечных волокон роговицы, которые иннервируются парасимпатическими постганглионарными нейронами цилиарного ганглия. Возбуждение последних происходит при высокой интенсивности падающего на сетчатку света, которая воспринимается нейронами первичной зрительной коры.

Расширения зрачка осуществляется при сокращении радиальных мышц роговицы, которые иннервируются симпатическими нейронами ВШГ. Активность последних находится под контролем цилиоспинального центра и претектальной области. Стимулом для расширения зрачка является уменьшение уровня освещенности сетчатки.

Регуляция движений глаз. Часть волокон ганглиозных клеток следуют к нейронам верхних бугров четверохолмия (средний мозг), которые связаны с ядрами глазодвигательного, блокового и отводящего нервов, нейроны которых иннервируют поперечнополосатые мышечные волокна мышц глаза. Нервные клетки верхних бугров получат синаптические входы от вестибюлярных рецепторов, проприорецепторов мышц шеи, что позволяет организму координировать движения глаз с перемещениями тела в пространстве.

Феномены зрительного восприятия

Распознавание образов

Зрительная система обладает замечательной способность распознавать объект при самых разных вариантах его изображения. Мы можем узнавать образ (знакомое лицо, букву и т. п.), когда некоторых его частей недостает, когда он содержит лишние элементы, когда он по-разному ориентирован в пространстве, имеет разные угловые размеры, повернут к нам разными сторонами и т.п. (рис. 9). Нейрофизиологичекие механизмы этого феномена в настоящее время интенсивно изучаются.

Рис. 9. Распознавание образов: человек легко распознает знакомые буквы при их разной ориентации, разном варианте написания, разных размерах, отсутствии части изображения и даже может составить образ из разрозненных фрагментов.

Постоянство формы и размеров

Как правило, мы воспринимаем окружающие предметы неизменными по форме и размерам. Хотя на самом деле их форма и размеры на сетчатке не являются постоянными. Например, велосипедист в поле зрения всегда кажется одинаковым по величине независимо от расстояния до него. Колеса велосипеда воспринимаются как круглые, хотя на самом деле их изображения на сетчатке могут быть узкими эллипсами. Это явление демонстрирует роль опыта в видении окружающего мира. Нейрофизиологические механизмы этого феномена в настоящее время неизвестны.

Восприятие глубины пространства

Изображение окружающего мира на сетчатке является плоским. Однако, мы видим мир объемным. Существует несколько механизмов, которые обеспечивают построение 3-мерного пространства на основании плоских изображений, сформированных на сетчатке.

• Поскольку глаза расположены на некотором расстоянии друг от друга, то изображения, формирующиеся на сетчатке левого и правого глаза, несколько различаются друг от друга. Чем ближе расположен объект по отношению к наблюдателю, тем больше будут различаться эти изображения.

• Чем дальше расположен объект, тем меньше угловой размер его изображения на сетчатке. Оценивая угловые размеры знакомых предметов, мы можем оценивать расстояние до них.

• Перекрывание изображений также помогает оценить их взаимное расположение в пространстве. Изображение близкого предмета может перекрывать изображение удаленного, но не наоборот.

• При смещении головы наблюдателя изображения наблюдаемых объектов на сетчатке также будут смещаться (явление параллакса). При одном и том же смещении головы изображения близких объектов будут смещаться сильнее, чем изображения удаленных

Восприятие неподвижности пространства

Если, закрыв один глаз, нажать пальцем на второе глазное яблоко, то мы увидим, что мир вокруг нас смещается в сторону. В обычных условиях окружающий мир неподвижен, хотя изображение на сетчатке постоянно «прыгает» за счет перемещения глазных яблок, поворотов головы, изменения положения тела в пространстве. Восприятие неподвижности окружающего пространства обеспечивается тем, что при обработке зрительных образов учитывается информация о движении глаз, движениях головы и положении тела в пространстве. Зрительная сенсорная система умеет «вычитать» собственные движения глаз и тела из перемещения изображения на сетчатке.

Теории цветового зрения

Трехкомпонентная теория

Основывается на принципе трихроматического аддитивного смешения. Согласно этой теории, три типа колбочек (чувствительны к красному, зеленому и синему цвету) работают как независимые рецепторные системы. Сравнивая интенсивность сигналов от трех типов колбочек, зрительная сенсорная система производит «виртуальное аддитивное смещение» и вычисляет истинный цвет. Авторы теории — Юнг, Максвелл, Гельмгольц.

Теория оппонентных цветов

Предполагает, что любой цвет можно однозначно описать, указав его положение на двух шкалах — «синий-желтый», «красный-зеленый». Цвета, лежащие на полюсах этих шкал, называют оппонентными. Эта теория подтверждается тем, что в сетчатке, ЛКТ и коре существуют нейроны, которые активируются, если их рецептивное поле освещают красным светом и тормозятся, если свет зеленый. Другие нейроны возбуждаются при действии желтого цвета и тормозятся при действии синего. Предполагается, что сравнивая степень возбуждения нейронов «красно-зеленой» и «желто-синей» системы, зрительная сенсорная система может вычислить цветовые характеристики света. Авторы теории — Мах, Геринг.

Таким образом, существуют экспериментальные доказательства обеих теорий цветового зрения. В настоящее время считается. Что трехкомпонентная теория адекватно описывает механизмы цветовосприятия на уроне фоторецепторов сетчатки, а теория оппеонентных цветов – механизмы цветовосприятия на уровне нейронных сетей.

Читайте также:  С точки зрения материализма из биогенетического закона вытекает что
82
Источники:

Популярные записи

К какому последствию с точки зрения автора ведет продуктивный диалог
Как сказать точка зрения по английский
Атом это с точки зрения древнегреческого учения об атомах
Как сделать украшение чашки шпагат с кофе зрение
Развитие органа зрения первого года жизни
Работа в шахте с плохим зрением
Можно ли заниматься наращиванием ресниц с плохим зрением
Моя точка зрения о западниках и славянофилах