Osoba ne može vidjeti u potpunom mraku.
Da bi osoba mogla vidjeti predmet potrebno je da se svjetlost reflektuje od predmeta i pogodi mrežnicu oka. Izvori svjetlosti mogu biti prirodni (vatra, sunce) i umjetni (razne svjetiljke). Ali šta je svetlost?
Prema savremenim naučnim konceptima, svetlost je elektromagnetski talas određenog (prilično visokog) frekvencijskog opsega. Ova teorija potiče od Huygensa i potvrđena je mnogim eksperimentima (posebno iskustvom T. Junga). Istovremeno, u prirodi svjetlosti, karpuskularno-valni dualizam se u potpunosti manifestira, što u velikoj mjeri određuje njegova svojstva: kada se širi, svjetlost se ponaša kao val, kada se emituje ili apsorbira, kao čestica (foton). Dakle, svjetlosni efekti koji se javljaju prilikom širenja svjetlosti (interferencija, difrakcija itd.) opisuju se Maxwellovim jednačinama, a efekti koji se javljaju prilikom njene apsorpcije i emisije (fotoelektrični efekat, Comptonov efekat) opisuju se kvantnim jednačinama. teorija polja.
Jednostavno rečeno, ljudsko oko je radio prijemnik sposoban da primi elektromagnetne valove određenog (optičkog) frekvencijskog opsega. Primarni izvori ovih talasa su tela koja ih emituju (sunce, lampe, itd.), sekundarni izvori su tela koja reflektuju talase primarnih izvora. Svjetlost iz izvora ulazi u oko i stvara ih vidljivo čovjeku. Dakle, ako je tijelo providno za valove vidljivog frekvencijskog opsega (vazduh, voda, staklo, itd.), onda ga oko ne može registrirati. Istovremeno, oko je, kao i svaki drugi radio prijemnik, „podešeno“ na određeni opseg radio frekvencija (u slučaju oka, taj raspon je od 400 do 790 teraherca), i ne percipira talase koji imaju više (ultraljubičaste) ili niže (infracrvene) frekvencije. Ovo „podešavanje“ se manifestuje u čitavoj strukturi oka – počevši od sočiva i staklastog tela, koji su providni u ovom konkretnom frekvencijskom opsegu, pa do veličine fotoreceptora, koji su u ovoj analogiji slični antenama radio prijemnika i imaju dimenzije koje obezbeđuju najefikasniji prijem radio talasa ovog opsega.
Sve to zajedno određuje frekvencijski raspon u kojem osoba vidi. Zove se opseg vidljive svjetlosti.
Vidljivo zračenje - elektromagnetski valovi koje percipira ljudsko oko, a koji zauzimaju dio spektra s talasnom dužinom od približno 380 (ljubičasta) do 740 nm (crvena). Takvi talasi uzimaju frekvencijski opseg od 400 do 790 teraherca. Elektromagnetno zračenje s takvim frekvencijama naziva se i vidljiva svjetlost, ili jednostavno svjetlost (u užem smislu riječi). Ljudsko oko je najosjetljivije na svjetlost na 555 nm (540 THz), u zelenom dijelu spektra.

Bijela svjetlost podijeljena prizmom na boje spektra

Kada se bijeli snop razloži u prizmu, formira se spektar u kojem se zračenje različitih valnih dužina lomi pod različitim uglovima. Boje uključene u spektar, odnosno one boje koje se mogu dobiti svjetlosnim valovima jedne valne dužine (ili vrlo uskog raspona), nazivaju se spektralnim bojama. Glavne spektralne boje (koji imaju svoje ime), kao i karakteristike emisije ovih boja, prikazane su u tabeli:

Spektar ne sadrži sve boje koje ljudski mozak razlikuje i one nastaju miješanjem drugih boja.
Šta se vidi

Zahvaljujući vidu, primamo 90% informacija o svijetu oko nas, pa je oko jedan od najvažnijih čulnih organa.
Oko se može nazvati složenim optičkim uređajem. Njegov glavni zadatak je da "prenese" ispravnu sliku do optičkog živca.



Struktura ljudskog oka

Rožnjača je prozirna membrana koja prekriva prednji dio oka. U njemu nema krvnih sudova, ima veliku moć prelamanja. Uključen u optički sistem oka. Rožnica se graniči s neprozirnom vanjskom školjkom oka - sklerom. Pogledajte strukturu rožnjače.
Prednja očna komora je prostor između rožnjače i šarenice. Ispunjen je intraokularnom tečnošću.
Šarenica je u obliku kruga sa rupom unutra (zenica). Šarenica se sastoji od mišića čijim se kontrakcijom i opuštanjem mijenja veličina zjenice. Ulazi u žilnicu oka. Šarenica je zaslužna za boju očiju (ako je plava, znači da u njoj ima malo pigmentnih ćelija, ako je smeđa, mnogo je). Obavlja istu funkciju kao i otvor blende u kameri, prilagođavajući izlaz svjetlosti.
Zjenica je rupa u šarenici. Njegove dimenzije obično zavise od nivoa osvjetljenja. Što je više svjetla, to je zenica manja.
Sočivo je "prirodno sočivo" oka.

Proziran je, elastičan - može promijeniti svoj oblik, gotovo trenutno "fokusirajući", zbog čega osoba dobro vidi i blizu i daleko. Nalazi se u kapsuli, koju drži cilijarni pojas. Sočivo je, kao i rožnjača, dio optičkog sistema oka. Transparentnost sočiva ljudskog oka je odlična - većina svjetlosti s valnim dužinama između 450 i 1400 nm se prenosi. Svjetlost s talasnom dužinom iznad 720 nm se ne percipira. Sočivo ljudskog oka je skoro bezbojno pri rođenju, ali s godinama dobija žućkastu boju. Ovo štiti mrežnicu oka od izlaganja ultraljubičastim zracima.
Staklosto tijelo je providna tvar nalik gelu koja se nalazi u stražnjem dijelu oka. Staklasto tijelo održava oblik očne jabučice i uključeno je u intraokularni metabolizam. Uključen u optički sistem oka.
Retina se sastoji od fotoreceptora (oni su osjetljivi na svjetlost) i nervnih ćelija. Receptorske ćelije koje se nalaze u retini dijele se na dvije vrste: čunjeve i štapiće. U ovim ćelijama, koje proizvode enzim rodopsin, energija svetlosti (fotoni) se pretvara u električnu energiju nervnog tkiva, tj. fotohemijska reakcija.
Sclera - neprozirna vanjska ljuska očne jabučice, koja prelazi ispred očne jabučice u prozirnu rožnicu. Za bjeloočnicu je pričvršćeno 6 okulomotornih mišića. Sadrži mali broj nervnih završetaka i krvnih sudova.
Horoida - oblaže stražnju skleru, uz mrežnicu, s kojom je usko povezana. Horoid je odgovoran za dotok krvi u intraokularne strukture. Kod bolesti mrežnice vrlo je često uključen u patološki proces. U žilnici nema nervnih završetaka, stoga, kada je bolestan, bol se ne javlja, što obično signalizira neku vrstu kvara.
Očni živac – optički živac prenosi signale od nervnih završetaka do mozga.
Osoba se ne rađa s već razvijenim organom vida: u prvim mjesecima života dolazi do formiranja mozga i vida, a do oko 9 mjeseci su u stanju gotovo trenutno obraditi dolazeće vizualne informacije. Da biste videli, potrebna vam je svetlost.
Svetlosna osetljivost ljudskog oka

Sposobnost oka da percipira svjetlost i prepozna njene različite stupnjeve svjetline naziva se percepcija svjetlosti, a sposobnost prilagođavanja različitoj svjetlini osvjetljenja naziva se adaptacija oka; osjetljivost na svjetlost se procjenjuje vrijednošću praga svjetlosnog stimulusa.
Čovjek sa dobar vid sposoban da vidi svjetlost iz svijeće na udaljenosti od nekoliko kilometara noću. Maksimalna osjetljivost na svjetlo se postiže nakon dovoljno duge adaptacije na tamu. Određuje se pod dejstvom svetlosnog toka u čvrstom kutu od 50° na talasnoj dužini od 500 nm (maksimalna osetljivost oka). U ovim uslovima, prag energije svetlosti je oko 10-9 erg/s, što je ekvivalentno protoku nekoliko kvanta optičkog opsega u sekundi kroz zenicu.
Doprinos zenice prilagođavanju osetljivosti oka je krajnje neznatan. Cijeli raspon svjetline koji je naš vidni mehanizam sposoban da percipira je ogroman: od 10-6 cd.m² za oko potpuno prilagođeno mraku, do 106 cd.m² za oko potpuno prilagođeno svjetlu. širok raspon osjetljivosti leži u razgradnji i restauraciji fotosenzitivnih pigmenata u fotoreceptorima retine - čunjićima i štapićima.
Ljudsko oko sadrži dva tipa ćelija (receptora) osetljivih na svetlost: visoko osetljive štapiće odgovorne za sumrak (noćni) vid i manje osetljive čunjeve odgovorne za vid boja.

Normalizovani grafikoni osetljivosti na svetlost čunjića ljudskog oka S, M, L. Isprekidana linija prikazuje sumračnu, "crno-belu" osetljivost štapića.

U ljudskoj retini postoje tri vrste čunjića, čiji maksimumi osjetljivosti padaju na crveni, zeleni i plavi dio spektra. Raspodjela tipova čunjića u retini je neravnomjerna: "plavi" čunjići su bliže periferiji, dok su "crveni" i "zeleni" čunjići nasumično raspoređeni. Usklađivanje tipova čunjeva sa tri "primarne" boje omogućava prepoznavanje hiljada boja i nijansi. Krive spektralne osjetljivosti tri tipa čunjića se djelimično preklapaju, što doprinosi fenomenu metamerizma. Vrlo jaka svjetlost pobuđuje sve 3 vrste receptora, te se stoga doživljava kao zasljepljujuće bijelo zračenje.

Ujednačena stimulacija sva tri elementa, koja odgovara ponderiranoj prosječnoj dnevnoj svjetlosti, također izaziva osjećaj bijele boje.
Geni koji kodiraju opsin proteine ​​osjetljive na svjetlost odgovorni su za ljudski vid boja. Prema pristašama trokomponentne teorije, za percepciju boja dovoljno je prisustvo tri različita proteina koji reaguju na različite talasne dužine. Većina sisara ima samo dva od ovih gena, tako da imaju crno-bijeli vid.
Opsin osjetljiv na crveno svjetlo kod ljudi je kodiran genom OPN1LW.
Drugi ljudski opsini kodiraju gene OPN1MW, OPN1MW2 i OPN1SW, od kojih prva dva kodiraju proteine ​​koji su osjetljivi na svjetlost na srednjim valnim dužinama, a treći je odgovoran za opsin koji je osjetljiv na kratkovalni dio spektra.
Binokularni i stereoskopski vid

Vizualni analizator osobe u normalnim uslovima obezbeđuje binokularni vid, odnosno vid sa dva oka sa jednom vizuelnom percepcijom. Glavni refleksni mehanizam binokularnog vida je refleks fuzije slike - refleks fuzije (fuzije), koji se javlja uz istovremenu stimulaciju funkcionalno različitih nervnih elemenata retine oba oka. Kao rezultat, dolazi do fiziološkog udvostručavanja objekata koji su bliže ili dalje od fiksne tačke (binokularni fokus). Fiziološko udvostručavanje (fokus) pomaže u procjeni udaljenosti objekta od očiju i stvara osjećaj olakšanja, odnosno stereoskopski vid.
Kada se gleda jednim okom, percepciju dubine (reljefne udaljenosti) vrši Ch. arr. zbog sekundarnih pomoćnih znakova udaljenosti (prividna veličina objekta, linearna i zračna perspektiva, opstrukcija nekih objekata od strane drugih, akomodacija oka itd.).

Putevi vizuelnog analizatora
1 - Lijeva polovina vidnog polja, 2 - Desna polovina vidnog polja, 3 - Oko, 4 - Retina, 5 - Očni nervi, 6 - Okulomotorni nerv, 7 - Hijazma, 8 - Očni trakt, 9 - Bočno koljeno tijelo , 10 - Gornji tuberkuli kvadrigemine, 11 - Nespecifični vidni put, 12 - Vizualni korteks.

Osoba ne vidi očima, već očima, odakle se informacije prenose preko optičkog živca, hijazme, vidnih puteva do određenih područja okcipitalnih režnjeva moždane kore, gdje je slika vanjskog svijeta koju vidimo formirana. Svi ovi organi čine naš vizuelni analizator ili vizuelni sistem.
Psihologija percepcije boja

Psihologija percepcije boja- sposobnost osobe da percipira, identifikuje i imenuje boje.
Percepcija boje zavisi od kompleksa fizioloških, psiholoških, kulturnih i društvenih faktora. U početku su se studije percepcije boja provodile u okviru nauke o bojama; problemu su se pridružili kasniji etnografi, sociolozi i psiholozi.
Vizuelni receptori se s pravom smatraju "dijelom mozga koji je doveden na površinu tijela". Nesvesna obrada i korekcija vizuelne percepcije obezbeđuje "ispravnost" vida, a takođe je i uzrok "grešaka" u proceni boje u određenim uslovima. Dakle, eliminacija "pozadinskog" osvjetljenja oka (na primjer, kada se gledaju udaljeni objekti kroz usku cijev) značajno mijenja percepciju boje ovih objekata.
Istovremeno posmatranje istih nesvetlećih objekata ili izvora svetlosti od strane više posmatrača sa normalnim vidom boja, pod istim uslovima gledanja, omogućava da se uspostavi nedvosmislena korespondencija između spektralnog sastava upoređenih zračenja i senzacija u boji koje oni izazivaju. Mjerenja boja (kolorimetrija) se zasnivaju na tome. Takva korespondencija je nedvosmislena, ali nije jednoznačna: isti osjećaji boje mogu uzrokovati tok zračenja različitog spektralnog sastava (metamerizam).
Postoje mnoge definicije boje kao fizičke veličine. Ali čak i u najboljim od njih, sa kolorimetrijskog stanovišta, često se izostavlja pominjanje da se navedena (ne međusobna) jednoznačnost postiže samo pod standardizovanim uslovima posmatranja, osvetljenja itd., promena percepcije boja sa promenom u intenzitetu zračenja istog spektralnog sastava se ne uzima u obzir.(fenomen Bezold – Brucke), tzv. prilagođavanje boja oka itd. Dakle, različitost osjeta boja koji nastaju u realnim svjetlosnim uvjetima, varijacije ugaonih veličina elemenata u poređenju u boji, njihova fiksacija u različitim dijelovima mrežnjače, različita psihofiziološka stanja posmatrača itd. , uvijek je bogatiji od kolorimetrijskog varijeteta boja.
Na primjer, u kolorimetriji, neke boje (kao što su narandžasta ili žuta) definiraju se na isti način, kao što je u Svakodnevni život percipiraju se (u zavisnosti od lakoće) kao smeđe, „kestenaste“, smeđe, „čokoladne“, „masline“ itd. U jednom od najboljih pokušaja da se definiše pojam Boje, zahvaljujući Erwinu Schrödingeru, poteškoće se otklanjaju jednostavnim odsustvo indikacija zavisnosti senzacija boja od brojnih specifičnih uslova posmatranja. Prema Schrödingeru, boja je svojstvo spektralnog sastava zračenja, zajedničko svim zračenjima koja se vizualno ne razlikuju za ljude.
Zbog prirode oka, svjetlost koja izaziva osjećaj iste boje (na primjer, bijele), odnosno isti stepen ekscitacije tri vidna receptora, može imati različit spektralni sastav. U većini slučajeva, osoba ne primjećuje ovaj efekat, kao da "razmišlja" o boji. To je zato što, iako temperatura boje različitog osvjetljenja može biti ista, spektri prirodnog i umjetnog svjetla koje reflektira isti pigment mogu se značajno razlikovati i uzrokovati drugačiji osjećaj boje.
Razlike između ljudskog i životinjskog vida. Metamerizam u fotografiji

Ljudski vid je trostimulusni analizator, odnosno spektralne karakteristike boje izražene su u samo tri vrijednosti. Ako upoređeni tokovi zračenja različitog spektralnog sastava proizvode isti učinak na čunjeve, boje se percipiraju kao iste.
U životinjskom carstvu postoje analizatori boja sa četiri, pa čak i pet stimulusa, tako da boje koje ljudi percipiraju kao iste mogu životinjama izgledati drugačije. Posebno, ptice grabljivice vide tragove glodavaca na stazama rupa isključivo kroz ultraljubičastu luminiscenciju njihovih komponenti urina.
Slična situacija se razvija i sa sistemima za registraciju slike, digitalnim i analognim. Iako su većinom trostimulusni (tri sloja emulzije fotografskog filma, tri vrste ćelija digitalnog fotoaparata ili matrice skenera), njihov se metamerizam razlikuje od ljudskog vida. Stoga se boje koje oko percipira kao iste mogu na fotografiji izgledati drugačije i obrnuto.

Dr. Howard Glixman

Kako kažu, "vidjeti je vjerovati". Sposobnost da fizički vidimo ili odredimo bilo koji predmet ili pojavu daje nam mnogo više povjerenja u njihovo postojanje. Štaviše, sposobnost intelektualnog uvida ili razumijevanja nečega pruža nam najviši nivo opravdanja za naše vjerovanje u sposobnost spoznaje istine. Ipak, izraz "Vidjeti je vjerovati" sam po sebi predstavlja pogrešno razumijevanje onoga što riječ "vjerovati" znači. Ako neko može fizički odrediti ili stvarno razumjeti nešto, onda ne treba vjerovati u ono što je već poznato kroz senzacije ili intelekt. Vjerovanje u nešto zahtijeva da se to ili ne osjeti percepcijom ili ne razumije u potpunosti intelektom. Ako se nešto može vidjeti osjetilima ili u potpunosti razumjeti intelektom, onda je jedini ograničavajući faktor za svakog od nas naše povjerenje da je sve što vidimo i mislimo istina.

Nakon svega navedenog, bit će zanimljivo spekulirati na temu prilično jake ovisnosti većine naučnih istraživanja o našoj sposobnosti opažanja putem vizije. Od konstruisanja uređaja za praćenje potrebnih za posmatranja do prikupljanja podataka za analizu i interpretaciju: svuda nam je veoma važna sposobnost da vidimo, što nam omogućava da analiziramo svet oko nas.

Ali kako se ova misterija vizije odvija? Kako možemo opažati svjetlost i diviti se onima koji su nam dragi, diviti se veličini prirode i razmatrati briljantna umjetnička djela? Ovaj i naredna dva članka biće posvećeni proučavanju ovog pitanja. Kako zapravo možemo uhvatiti određeni raspon elektromagnetne energije i pretvoriti ga u sliku za dalje razmatranje?

Od fokusiranja svjetlosti na mrežnicu do stvaranja nervnih impulsa koji se šalju u mozak, gdje se sve to tumači kao percepcija vida; pogledaćemo neophodne komponente koje čine viziju stvarnošću za čovečanstvo. Ali upozoravam vas - uprkos ogromnom znanju u oblasti procesa vida, kao i na polju kauzalne dijagnoze zašto može biti nefunkcionalan, mi nemamo apsolutno pojma kako mozak izvodi ovaj trik.

Da, znamo za prelamanje svjetlosti i biomolekularne reakcije u fotoreceptorskim stanicama retine, sve je to istina. Čak razumijemo kako ovi nervni impulsi utiču na druga susjedna nervna tkiva i oslobađanje različitih neurotransmitera. Svjesni smo različitih puteva koje vid prolazi u mozgu, što uzrokuje miješanje neuroekscitatornih poruka u vizualnom korteksu. Ali čak ni ovo saznanje ne može nam reći kako mozak može pretvoriti električnu informaciju u panoramski pogled na Veliki kanjon, u sliku lica novorođenog djeteta, ili u umjetnost Michelangela ili velikog Leonarda. Znamo samo da mozak radi ovaj posao. To je kao da pitate šta bi mogla biti biomolekularna osnova za razmišljanje. Danas nauka nema potrebna sredstva da odgovori na ovo pitanje.

Oko

Oko je složen senzorni organ koji je u stanju primiti svjetlosne zrake i fokusirati ih na receptore osjetljive na svjetlost koji se nalaze u mrežnici. Postoje mnogi dijelovi oka koji igraju važnu ulogu ili direktno u obavljanju ove funkcije ili je podržavaju (sl. 1,2,3).

Fig.1 Pogled na oko sa označenim dijelovima. Pogledajte tekst za dalje opise karakteristika, funkcija i efekata njihovog kršenja. Ilustracije preuzete sa stranice: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Fig.2 Pogled na oko izvana sa nekim od njegovih najvažnijih dijelova. Ilustracije preuzete sa: www.99main.com/~charlief/Blindness.htm

Fig.3 Suze se proizvode u suznoj žlijezdi i teku preko površine oka kroz očne kapke, a zatim kroz nasolakrimalni kanal prodiru u nos. Stoga vam nos otežava disanje kada puno plačete.

Kapak mora biti otvoren, a mišići oka ga moraju postaviti tako da bude u liniji sa zracima svjetlosti koji se projektuju iz predmeta razmatranja. Kada se zraci svjetlosti približe oku, prvo se sudaraju sa rožnjačom koju suze suzne žlijezde okupaju u potrebnoj količini. Zakrivljenost i priroda rožnjače omogućavaju fotonima svjetlosti da se prelamaju čim se počnu koncentrirati u našem području centralnog vida zvanom spot.

Svjetlost tada prolazi kroz vanjsku komoru, koja se nalazi iza rožnjače i ispred šarenice i sočiva. Vanjska komora je ispunjena vodenom tekućinom koja se zove očna vodica, koja potiče iz obližnjih struktura i omogućava svjetlosti da uđe dalje u oko.

Iz vanjske kamere, svjetlost nastavlja da se usmjerava kroz podesivi otvor u šarenici, koji se naziva zjenica, što omogućava oku da kontrolira količinu dolaznog svjetla. Svjetlost tada ulazi u prednju (vanjsku) površinu sočiva, gdje se zatim lomi. Svetlost nastavlja da se kreće kroz sočivo i izlazi kroz zadnju (leđnu) površinu, ponovo se prelamajući na svom putu da se fokusira na mesto centralnog vida - foveu, koja sadrži veliku gustinu određenih fotoreceptorskih ćelija. U ovoj kritičnoj fazi oko mora učiniti ono što je potrebno kako bi omogućilo svim fotonima svjetlosti koji se reflektiraju od objekta od interesa da se fokusiraju na željenu lokaciju u mrežnjači. To čini aktivnim mijenjanjem zakrivljenosti sočiva djelovanjem cilijarnog mišića.

Fotoni svjetlosti se zatim usmjeravaju kroz gel nalik staklasto tijelo, koji u velikoj mjeri podupire očnu jabučicu i šalje se do mrežnjače. Ćelije fotoreceptora u retini se tada aktiviraju, dopuštajući na kraju da se nervni impulsi pošalju duž optičkog živca do vidnog korteksa, gdje se tumače kao "vid".

Zamislite da moramo objasniti porijeklo prve "mrlje" osjetljive na svjetlost. Evolucija složenijih očiju, sa ove tačke gledišta, je jednostavna... zar ne? Ne baš. Svaka od različitih komponenti zahtijeva jedinstvene proteine ​​koji obavljaju jedinstvene funkcije, koje zauzvrat zahtijevaju jedinstveni gen u DNK stvorenja. Ni geni ni proteini za koje oni kodiraju ne funkcionišu sami. Postojanje jedinstvenog gena ili proteina znači da je uključen jedinstveni sistem drugih gena ili proteina koji imaju vlastitu funkciju. U takvom sistemu, odsustvo čak i jednog sistemskog gena, proteina ili molekula znači da ceo sistem postaje nefunkcionalan. Uzimajući u obzir činjenicu da evolucija jednog gena ili proteina nikada nije uočena ili replicirana u laboratoriji, takve naizgled beznačajne razlike odjednom postaju vrlo važne i ogromne.

Fokus članka

U ovom članku ćemo pogledati neke od dijelova oka i kako oni obavljaju tri osnovne funkcije: zaštita i podrška; prijenos svjetlosti; i fokusiranje slike. Videćemo i šta će se desiti kada se pojave problemi, a vizija bude ugrožena. Ovo će nas navesti da razmislimo o pitanju makroevolucije i postepenog razvoja mehanizama.

U sljedećem članku ćemo se osvrnuti na fotoreceptorske stanice i odnos njihovog smještaja u retini prema njihovim funkcijama, a također ćemo govoriti o biomolekularnoj osnovi za neuralnu reprodukciju impulsa duž optičkog živca. AT pogledat ćemo kako se vizualna poruka šalje mozgu kroz različite puteve i dobiti opću predstavu o složenoj prirodi kako vizualni korteks "vidi".

Služi i štiti

Postoje mnoge komponente koje su odgovorne ne samo za zaštitu i očuvanje oka, već mu također pružaju hranjive tvari i fizičku podršku. Bez prisustva bilo kojeg od ovih važnih faktora, ne bismo mogli vidjeti tako dobro kao sada. Evo liste nekih od najvažnijih delova sa sažetakšta rade oku.

očna duplja: sastoji se od pet različitih kostiju koje se spajaju: frontalna kost, etmoidna kost, zigomatična kost, vilična kost, suzna kost, koja pruža zaštitu kostiju za oko 2/3 očne jabučice. Ove kosti također pružaju sigurnu osnovu za nastanak tetiva mišića koji su odgovorni za kretanje oka.

Kapci: gornji i donji, od kojih je svakom potrebno neuromišićna kontrola i refleksna aktivnost kako bi se zaštitilo oko; zaštitite oko od izlaganja svjetlosti, prašini, prljavštini, bakterijama itd. Treptanje ili refleks rožnjače omogućava brzo zatvaranje oka čim se rožnjača iritira kada strano tijelo, poput prašine ili prljavštine, uđe u nju. Refleks zasljepljivanja osigurava da se očni kapci brzo zatvore kada je oko izloženo jakom svjetlu, čime se blokira 99% svjetlosti koja ulazi u oko. Refleks prijetnje omogućava trenutno zatvaranje očnih kapaka protiv različitih pokreta koji su usmjereni prema oku. Podražaji za pokretanje ova posljednja dva refleksa dolaze iz retine. Pored svoje zaštitne funkcije, treptanjem kapci šire suznu membranu duž prednje površine oka, što je neophodno za rožnicu.

Suzna membrana i njeno formiranje: uključuje tri sloja koji se sastoje od ulja, vode i mukozne tekućine; koju proizvode lojne žlijezde kapaka, suzne žlijezde i stanice konjunktive. Suzna membrana zadržava vlagu, održava glatku površinu na prednjoj strani oka, olakšava prolaz svjetlosti, štiti oko od infekcije i oštećenja.

sclera: poznata i kao bjelkinja oka. Ovo je vanjski zaštitni sloj prekriven konjunktivom, koji proizvodi i oslobađa tekućinu koja vlaži i podmazuje oko.

Vaskularna membrana oka: ovaj sloj se nalazi između sklere i retine. On cirkulira krv do stražnjeg dijela oka i do pigmentiranog epitela retine (RPE), koji se nalazi odmah iza njega i upija svjetlost. Dakle, kada svjetlost uđe u retinu, sloj na poleđini ga apsorbira i sprječava refleksiju leđa, čime se sprječava izobličenje vida.

rožnica: ovo specijalizovano vezivno tkivo je u istoj ravni kao i beonjača, na koju se naslanja na korneoskleralnom spoju. Međutim, nalazi se na mjestu gdje svjetlost ulazi u oko. U rožnjači nema krvnih sudova, odnosno avaskularna je. Ovo je jedna od najvažnijih karakteristika koja mu omogućava da ostane oštar kako bi pustila svjetlost u ostatak oka. Rožnica prima vodu, kiseonik i hranljive materije iz dva izvora: iz suza koje luči suzna žlezda i ravnomerno raspoređenih po rožnjači delovanjem očnih kapaka i iz očne vodice prisutne u spoljašnjoj komori (vidi dole). Dok rožnjača štiti oko, kapci ga štite. Neuromišićni sistem u tijelu daje rožnjači najveću gustinu osjetljivih nervnih vlakana kako bi je zaštitila od najmanje iritacije koja može rezultirati infekcijom. Jedan od posljednjih refleksa u stanju umiranja je refleks rožnice, koji se testira dodirivanjem komada tkiva rožnjače oka osobe bez svijesti. Pozitivan refleks će uzrokovati iznenadni pokušaj zatvaranja očnih kapaka, što se može vidjeti pomicanjem mišića oko oka.

Vodena vlaga: to je vodenasta tekućina koju proizvodi cilijarno tijelo i izlučuje u vanjsku komoru, smještenu odmah iza rožnjače i ispred šarenice. Ova tečnost hrani ne samo rožnjaču, već i sočivo, i igra ulogu u oblikovanju prednjeg dela oka zauzimajući prostor u ovoj oblasti. Vodeni fluid teče u vanjsku komoru kroz Schlemove kanale.

staklasto tijelo: to je gusta, prozirna i gelasta supstanca koja ispunjava očnu zjenicu i daje joj oblik i izgled. Ima sposobnost da se skupi, a zatim vrati u svoj normalan oblik, što omogućava očna jabučica odoljeti povredama bez ozbiljnih oštećenja.

Kršenje sigurnosti

Primjeri iz stvarnog života o tome što se može dogoditi s ovim različitim komponentama kada ne funkcionišu i kako to može utjecati na vid, daju nam ideju o tome koliko je svaka od ovih komponenti važna za održavanje pravilnog vida.

• Trauma očne duplje može uzrokovati ozbiljna oštećenja očne jabučice, koja se očituju u njenom unutrašnjem oštećenju, kao i uklještenju nerava i mišića koji kontroliraju oko, a to se očituje u dvoslojnosti i problemima u percepciji dubine.
• Disfunkcija očnih kapaka može nastati zbog upale ili oštećenja 7. kranijalnog živca (facijalnog živca), gdje je ugrožena sposobnost pravilnog zatvaranja oka. To se može manifestirati oštećenjem rožnjače, budući da je kapci više ne mogu zaštititi od okoline i traume, a istovremeno sprječavaju prolazak suzne membrane kroz njenu površinu. Često će pacijent nositi povez za oči i nanositi mast na donju vrećicu kako bi zadržao vlagu u rožnici i spriječio oštećenje.
• Sjögrenov sindrom i sindrom suhog oka manifestiraju se povećanim rizikom od stvaranja suza, što nije samo neugodno stanje, već se manifestira i zamagljenim vidom.
• Oštećenje rožnice, kao što je infekcija ili trauma, može dovesti do naknadnog oštećenja struktura iza nje, rijetko endoftalmitisa i teške infekcije unutrašnjosti oka, što često rezultira kirurškim uklanjanjem oka.
• Potpuna suza kroz slojeve rožnjače može se manifestovati u oslobađanju očne vodice iz spoljašnje očne komore, pri čemu prednji deo oka postaje glatki, a onda spoljašnja komora postoji samo potencijalno, što dovodi do gubitka vida. .
• Staklosto tijelo oka se često istroši, počinje da se povlači i može povući mrežnicu s mjesta pričvršćivanja, uzrokujući njeno odvajanje.

Dakle, da sumiramo. Iz navedenog postaje jasno da je svaki dio oka apsolutno neophodan za održavanje i funkcioniranje vida. Retina igra važnu ulogu jer ima fotosenzitivne ćelije koje mogu slati poruke u mozak radi interpretacije. Ali svaka od ovih komponenti igra važnu ulogu u podršci, bez koje bi naša vizija patila ili ne bi mogla postojati.

Makroevolucija i njen sekvencijalni mehanizam mora još detaljnije objasniti kako je ljudski vid, prema njoj, evoluirao kroz nasumične mutacije iz fotoosjetljivih mrlja kod beskičmenjaka, uzimajući u obzir složenu strukturu, fiziološku prirodu i međuzavisnost svih gore navedenih komponenti.

Neka svjetlost prođe

Da bi oko pravilno funkcionisalo, mnogi njegovi delovi moraju biti u stanju da propuste svetlost bez da ga unište ili izobliče. Drugim riječima, moraju biti prozirne. Pogledajte ostatak tijela i teško ćete naći druga tkiva koja imaju tako vitalnu osobinu koja omogućava prodiranje svjetlosti. Makroevolucija bi trebalo da bude u stanju da objasni ne samo genetske mehanizme nastanka makromolekula koji čine delove očiju, već i da objasni kako je došlo do toga da one imaju jedinstvenu osobinu da prenose svetlost i da se nalaze u jednom organu očiju. tijelo, koje je neophodno za pravilno funkcioniranje.

Rožnjačaštiti oko od okoline, ali i dozvoljava svjetlosti da uđe u oko na svom putu do retine. Prozirnost rožnice zavisi od odsustva krvnih sudova u njoj. Ali same ćelije rožnjače zahtevaju vodu, kiseonik i hranljive materije za preživljavanje, kao i svaki drugi dio tijela. Oni dobijaju ove vitalne neophodne supstance od suza koje prekrivaju prednji deo rožnjače i od očne vodice koja pere leđa. Jasno je da je spekulacija o razvoju prozirne rožnice, bez uzimanja u obzir kako ona sama može funkcionirati i ostati prozirna tijekom cijelog procesa, u stvari, snažno pojednostavljenje vrlo složenog fenomena nego što se ranije pretpostavljalo. Oštećenje rožnjače infekcijom ili traumom može dovesti do ožiljaka, što može dovesti do sljepila jer svjetlost više ne može proći kroz nju do mrežnice. Najčešći uzrok sljepoće u svijetu je trahom, infekcija koja oštećuje rožnicu.

Eksterna kamera, koji je spolja spojen sa rožnicom, je ispunjen vodeni humor proizveden iz cilijarnog tijela. Ova vlaga je čista vodena tekućina koja ne samo da omogućava svjetlosti da neoštećeno prolazi, već podržava rožnjaču i sočivo. Postoje mnoge druge tečnosti koje se proizvode u telu, kao što su krv, urin, sinovijalna tečnost, pljuvačka itd. Većina njih ne doprinosi prenosu svjetlosti u volumenu koji je neophodan za vid. Makroevolucija također mora objasniti razvoj cilijarnog tijela i njegovu sposobnost da proizvede ovu očnu vodicu koja ispunjava, oblikuje i održava vanjsku komoru. Takođe, sa stanovišta makroevolucije, mora se objasniti potreba za vodom za vid, u smislu da ona u stvarnosti služi i drugim tkivima (rožnjača i sočivo) koja su veoma važna za nastavak funkcionisanja. Koja je od ovih komponenti prva i kako su funkcionirale jedna bez druge?

iris (iris)- ovo je dužina pigmentirane žilnice oka, koja mu daje boju. Šarenica kontroliše količinu svetlosti koja stiže do retine. Sastoji se od dvije različite vrste mišića, od kojih oba kontroliraju nervne stanice kako bi regulirale veličinu otvora zvanog zjenica. Sfinkter zjenice (kružni konstriktor mišić), koji se nalazi duž ivice šarenice, skuplja se kako bi zatvorio otvor u zjenici. Mišić dilatator radijalno prolazi kroz šarenicu poput žbica točka, a kada se skupi, zjenica se otvara. Šarenica je veoma važna u kontroli količine svjetlosti koja ulazi u oko u bilo kojem trenutku. Ona osoba koja je zbog očne bolesti zvane ekcem iskusila bol proširenih zjenica, pa je zbog toga morala izaći na svjetlo, može u potpunosti cijeniti ovu činjenicu.

Makroevolucija mora odgovoriti kako se svaki mišić razvio i kojim redoslijedom, a da pritom osigura funkcioniranje zjenice. Koji je mišić prvi nastao i koje su genetske promjene bile odgovorne za to? Kako je funkcionisala šarenica za srednje oko kada je jedan od mišića nedostajao? Kako i kada je nastao kontrolni nervni refleks?

sočivo nalazi se direktno iza šarenice i stavlja se u posebnu vrećicu. Drži se na mjestu sa potporni ligamenti priključen na cilijarno tijelo i zovu se pojasevi. Sočivo se sastoji od proteina koji mu omogućavaju da ostane transparentan i proziran kako bi prenosio svjetlost na mrežnicu. Kao i rožnjača, sočivo ne sadrži žile i stoga zavisi od očne vodice za vodu, kiseonik i hranljive materije. Do stvaranja katarakte može doći zbog traume ili trošenja sočiva, uzrokujući promjenu boje i ukočenost koja ometa normalan vid. Kao i rožnjača, sočivo se sastoji od složene mreže tkiva izgrađenih od različitih makromolekula koje zavise od genetskog koda u DNK. Makroevolucija mora objasniti preciznu prirodu genetskih mutacija ili ćelijskih transformacija koje su se morale dogoditi u primitivnijim organima osjetljivim na svjetlost da bi se razvilo tako složeno tkivo sa svojim jedinstvenim sposobnostima prijenosa svjetlosti.

staklasto tijelo, kao što je spomenuto u prethodnom dijelu, je lagana, gelasta supstanca koja ispunjava veći dio očne kuglice i daje joj oblik i izgled. Još jednom naglašavamo da tijelo može proizvesti materijal željenih kvaliteta i smjestiti ga u organ kojem je potreban. Ista pitanja o makroevoluciji koja su se ticala makromolekularnog razvoja rožnjače i sočiva, kao što je već spomenuto, odnose se i na staklasto tijelo, a mora se imati na umu da su sva tri tkiva, različite fizičke prirode, u ispravnim položajima, što omogućava osoba koju treba vidjeti.

Fokus, fokus, fokus

Želio bih da se sada okrenete, pogledate kroz prozor ili kroz vrata sobe u kojoj se nalazite i pogledate neki predmet što je dalje moguće. Na koliko od onoga što vaše oči vide mislite da se zaista fokusirate? Ljudsko oko je sposobno za visoku vizuelnu oštrinu. Ovo se izražava u smislu ugaone rezolucije, tj. na koliko od 360 stepeni u vidnom polju oko može jasno da se fokusira? Ljudsko oko može razlučiti jednu lučnu minutu, što predstavlja 1/60 stepena. Pun mjesec zauzima 30 lučnih minuta na nebu. Dovoljno iznenađujuće, zar ne?

Neke ptice grabljivice mogu postići rezolucije do 20 lučnih sekundi, što im daje veću vizualnu oštrinu od naše.

Sada se ponovo okrenite i pogledajte taj udaljeni objekat. Ali ovoga puta primijetite da iako vam se na prvi pogled čini da ste fokusirani na veliki dio polja, u stvarnosti se koncentrišete na to gdje gledate. Tada ćete shvatiti da je ovo samo mali dio cijele slike. Ono što trenutno doživljavate je centralni vid, koji zavisi od fovee i tačke koja je okružuje u retini. Ovo područje se sastoji prvenstveno od konusnih fotoreceptora, koji najbolje funkcionišu pri jakom svjetlu da vide jasne slike u boji. Zašto i kako se to događa, razmotrit ćemo u sljedećem članku. Kao takvi, ljudi s makularnom degeneracijom dobro su svjesni šta se može dogoditi kada im se centralni vid pogorša.

Sada se ponovo okrenite i pogledajte predmet u daljini, ali ovog puta primijetite kako je sve ostalo nejasno i potbojno izvan središnje vizije. Ovo je vaš periferni vid, koji uglavnom zavisi od fotoreceptora štapića koji oblažu ostatak mrežnjače i pružaju nam noćni vid. O tome će također biti riječi u sljedećem članku. Pogledaćemo kako je retina u stanju da šalje nervne impulse u mozak. Ali da biste shvatili potrebu da se oko fokusira, prvo morate razumjeti kako radi mrežnica. Na kraju krajeva, na to se fokusiraju svjetlosni zraci.

Osim u slučaju okomitog prolaza, svjetlosne zrake se savijaju ili lome kada prolaze kroz tvari različite gustine, kao što su zrak ili voda. Stoga će se svjetlost koja nije svjetlost koja prolazi direktno kroz centar rožnjače i sočiva prelamati prema glavnom fokusu na nekoj udaljenosti iza njih (žižna daljina). Ova udaljenost zavisi od kombinovane sile rožnice i sočiva da prelamaju svetlost i direktno je povezana sa njihovom zakrivljenošću.

Da bismo razumjeli kako i zašto oko mora fokusirati svjetlost da bismo mogli jasno vidjeti, važno je znati da sve zrake svjetlosti koje ulaze u oko iz izvora udaljenog više od 20 stopa putuju paralelno jedna s drugom. Da bi oko imalo centralni vid, rožnjača i sočivo moraju biti u stanju da prelamaju ove zrake na takav način da se svi konvergiraju na foveu i makulu. (vidi sl.4)

Rice. četiri Ovaj crtež pokazuje kako se oko fokusira na objekte udaljene više od 20 stopa. Zapazite koliko su zraci svjetlosti paralelni jedni s drugima dok se približavaju oku. Rožnjača i sočivo rade zajedno kako bi prelamali svjetlost u žarišnu tačku na mrežnjači koja odgovara položaju fovee i makule oko nje. (vidi sliku 1) Ilustracija je preuzeta sa web stranice: www.health.indiamart.com/eye-care.

Refrakciona snaga sočiva mjeri se u dioptrijama. Ova sila se izražava kao recipročna žižna daljina. Na primjer, ako je žižna daljina sočiva 1 metar, tada se snaga prelamanja označava kao 1/1 = 1 dioptrija. Dakle, ako bi snaga rožnice i sočiva da dovedu zrake svjetlosti u jednu tačku bila 1 dioptrija, tada bi veličina oka od naprijed prema nazad morala biti 1 metar da bi svjetlost bila fokusirana na retina.

Zapravo, moć prelamanja rožnice je oko 43 dioptrije, a moć prelamanja leće u mirovanju kada gledate objekt udaljen više od 20 stopa iznosi oko 15 dioptrija. Prilikom izračunavanja kombinovane snage prelamanja rožnice i sočiva, može se vidjeti da je otprilike 58 dioptrija. To znači da je udaljenost od rožnjače do mrežnjače bila približno 1/58 = 0,017 metara = 17 mm da bi se svjetlost pravilno fokusirala na foveu. šta mi znamo? Ovo je isto koliko i za većinu ljudi. Naravno, ovo je aproksimacija prosječne vrijednosti i određena osoba može imati rožnjaču ili sočivo različite zakrivljenosti, što se manifestira u raznim mogućnostima dioptrije i dužini očne jabučice.

Glavna stvar ovdje je da kombinirana refrakcijska moć rožnice i sočiva savršeno korelira s veličinom očne jabučice. Makroevolucija bi trebala objasniti genetske mutacije koje su bile odgovorne ne samo za to što je primitivno tkivo osjetljivo na svjetlost smješteno u dobro zaštićenu jabuku ispunjenu supstancom nalik gelu, već i za različita tkiva i tekućine koje omogućavaju prijenos svjetlosti i fokusiranje sa silom koja odgovara dimenzijama.ova jabuka.

Ljudi koji imaju kratkovidnost (miopiju) imaju poteškoća sa jasnim vidom jer im je očna jabučica predugačka i rožnjača sa sočivom fokusira svjetlost iz predmeta ispred mrežnice. To omogućava svjetlosti da nastavi da prolazi kroz žarišnu tačku i širi se na mrežnjaču, što rezultira zamagljenim vidom. Ovaj problem se može riješiti uz pomoć naočara ili sočiva.

Pogledajmo sada šta se dešava kada oko pokuša da se fokusira na nešto blizu. Po definiciji, svjetlost koja ulazi u oko iz objekta udaljenog manje od 20 stopa nije paralelna, već divergentna. (vidi sl.5). Dakle, da bismo mogli da se fokusiramo na objekat koji je blizu našim očima, rožnjača i sočivo moraju nekako biti u stanju da prelomaju svetlost više nego što to mogu da urade u mirovanju.

Rice. 5 Crtež nam pokazuje kako se oko fokusira na objekte udaljene manje od 20 stopa. Imajte na umu da zraci svjetlosti koji ulaze u oko nisu paralelni, već divergentni. Budući da je refrakcijska moć rožnjače fiksna, sočivo mora podesiti sve što je potrebno da se fokusira na obližnje objekte. Pogledajte tekst da vidite kako to radi. Ilustracija preuzeta sa www.health.indiamart.com/eye-care.

Odmaknite se i ponovo pogledajte u daljinu, a zatim fokusirajte pogled na nadlanicu. Osjetit ćete lagani trzaj u očima dok se fokusirate na blizinu. Ovaj proces se naziva adaptacija. Ono što se zapravo dešava je da se cilijarni mišić, pod kontrolom nerava, može kontrahovati, omogućavajući sočivu da više izboči. Ovaj pokret povećava refrakcijsku moć sočiva sa 15 na 30 dioptrija. Ova radnja uzrokuje da se svjetlosni zraci više konvergiraju i omogućava oku da fokusira svjetlost iz obližnjeg objekta na jamu i mjesto. Iskustvo nam je pokazalo da postoji granica koliko se oko može fokusirati. Ovaj fenomen se naziva najbliža tačka jasnog vida.

Kako ljudi stare, oko 40. godine razvijaju stanje koje se zove prezbiopija (senilna dalekovidnost) gdje imaju problema s fokusiranjem na bliske predmete jer sočivo postaje kruto i gubi elastičnost. Stoga često možete vidjeti starije ljude kako drže predmete podalje od očiju kako bi se fokusirali na njih. Također možete primijetiti šta nose. bifokalne ili naočare za čitanje sa kojima mogu udobno čitati.

Makroevolucija mora biti u stanju da objasni nezavisni razvoj svake komponente neophodne za kondiciju. Sočivo mora biti dovoljno elastično da može promijeniti oblik. Mora da visi da bi se pomerio. Cilijarni mišić i njegova nervna kontrola se također moraju pojaviti. Cijeli proces neuromuskularnog funkcioniranja i djelovanja refleksa mora se objasniti korak po korak na bimolekularnom i elektrofiziološkom nivou. Nažalost, ništa od navedenog nije objašnjeno, samo su nejasne, bez mnogo preciziranja date optimistične izjave o jednostavnosti ovih zadataka. Možda bi ovo moglo biti dovoljno za one koji su prethodno bili posvećeni konceptu makroevolucije, ali nisu ni pokušali bilo kakvo istinski naučno objašnjenje.

U zaključku, želio bih da vas podsjetim da, da bismo imali tako složenu sekvencu u oku za pravilno fokusiranje, potrebno je biti u stanju i okrenuti oči prema objektu koji nas zanima. Postoji šest vanjskih mišića oka koji funkcionišu usklađeno. Zajednički rad očiju omogućava nam ispravnu percepciju dubine i vida. Čim se jedan mišić kontrahira, suprotni mišić se opušta kako bi omogućio očima da se nesmetano kreću dok skeniraju okolinu. To se događa pod kontrolom nerava i zahtijeva objašnjenje iz makroevolucije.

(Masovni medij ).

Koji je mišić prvi nastao i koje su genetske mutacije bile odgovorne? Kako je oko funkcioniralo bez prisustva drugih mišića? Kada i kako se razvila neuronska kontrola mišića? Kada i kako je došlo do koordinacije?

Fokus promjene?

Informacije u ovom članku mogu još uvijek pokrenuti pitanja o makroevoluciji na koja nije odgovoreno. Nismo se ni dotakli problema biomolekularne osnove za funkcionisanje fotoreceptora, formiranja nervnog impulsa, optičkog puta do mozga, što rezultira nervnim ekscitatornim sistemom koji mozak tumači kao "viziju". Mnogi izuzetno složeni dijelovi su neophodni da bi ljudsko oko postojalo, trajalo i funkcioniralo. Nauka sada ima nove informacije o formiranju makromolekula i tkiva koji su u osnovi elektrofizioloških mehanizama rada fotoreceptora, te o međuzavisnim anatomskim komponentama oka neophodnim za pravilno funkcioniranje i preživljavanje. Makroevolucija mora nužno istražiti sva ova pitanja kako bi pružila objašnjenje za porijeklo tako složenog organa.

Iako Darwin to u to vrijeme nije znao, njegova intuicija ga nije iznevjerila kada je iznio svoje mišljenje u O poreklu vrsta: „Slobodno priznajem čini se da sugeriraju da je oko […] moglo nastati prirodnom selekcijom. da je ovo u najvećoj meri apsurdno.”

Danas, da bi prihvatili teoriju porijekla, istraživačima sa modernim razumijevanjem kako život zapravo funkcionira bilo bi potrebno mnogo više dokaza od pukog postojanja. različite vrste oči u raznim organizmima. Svaki aspekt funkcionisanja oka i vida - genetski kod odgovoran za makromolekularne strukture sadržane u svakom potrebnom dijelu, fiziološka međuzavisnost svake komponente, elektrofiziologija "vida", moždani mehanizmi koji omogućavaju primanje nervnih impulsa i pretvoreno u ono što zovemo "vizija" itd. - sve ovo mora biti predstavljeno kao proces korak po korak kako bi se makroevolucija smatrala prihvatljivim izvornim mehanizmom.

S obzirom na sve zahtjeve makroevolucije, uzimajući u obzir logično i temeljito objašnjenje razvoja ljudskog oka, jedan racionalan pristup objašnjenju bio bi poređenje funkcioniranja oka sa stvarnim podacima sadržanim u ljudskim izumima. Obično se kaže da je oko poput kamere, ali u stvari, ovo je pomalo netačna pretpostavka. Jer u ljudskim odnosima je, da tako kažemo, univerzalno shvatiti da ako je "y" slično "x", onda je po definiciji "x" hronološki prethodio "y". Dakle, kada bi uporedili oko sa kamerom, najistinitija izjava bi bila da je "kamera kao oko". Svakom razumnom čitaocu jasno je da kamera nije nastala sama od sebe, već je nastala ljudskom inteligencijom, odnosno bila je djelo inteligentnog dizajna.

Dakle, da li je velika vjera reći da je, budući da iz iskustva znamo da je kamera inteligentno dizajnirana i da je vrlo slična ljudskom oku, onda i oko bilo inteligentno dizajnirano? Šta je racionalnije za um: prijedlozi makroevolucije ili inteligentni dizajn?

U sljedećem članku pažljivo ćemo istražiti svijet mrežnice s njenim fotoreceptorskim stanicama, kao i biomolekularnu i elektrofiziološku osnovu za hvatanje fotona, a kao rezultat i prijenos impulsa u mozak. Definitivno, ovo će dodati još jedan sloj složenosti koji zahtijeva makroevoluciono objašnjenje, koje, po mom mišljenju, još uvijek nije pravilno predstavljeno.

Dr. Howard Glicksman diplomirao na Univerzitetu u Torontu 1978. Medicinom se bavio skoro 25 godina u Oakvilleu u Ontariju i Spring Hillu na Floridi. Nedavno je dr. Gliksman napustio svoju privatnu praksu i počeo da praktikuje palijativnu njegu za hospicij u svojoj zajednici. Posebno ga zanima kako utičemo na prirodu naše kulture postignuća. moderna nauka Takođe ga zanimaju istraživanja o tome šta znači biti čovjek.

Od prvog dana rođenja djeteta, vid mu pomaže da uči o svijetu oko sebe. Uz pomoć očiju, osoba vidi prekrasan svijet boja i sunca, vizualno percipira kolosalan protok informacija. Oči daju osobi mogućnost da čita i piše, upoznaje se sa umjetničkim i književnim djelima. Svaki profesionalni posao zahtijeva od nas dobru, punopravnu viziju.

Osoba je stalno pod utjecajem kontinuiranog toka vanjskih podražaja i raznih informacija o procesima unutar tijela. Organi čula omogućavaju čovjeku da razumije ove informacije i pravilno reagira na veliki broj događaja oko sebe. Među podražajima vanjskog okruženja za osobu, vizualni su od posebnog značaja. Većina naših informacija o vanjskom svijetu odnosi se na viziju. Vizuelni analizator (viz senzorni sistem) je najvažniji od svih analizatora, jer daje 90% informacija koje od svih receptora idu u mozak. Uz pomoć očiju ne samo da percipiramo svjetlost i prepoznajemo boju predmeta u okolnom svijetu, već i dobijamo predstavu o obliku predmeta, njihovoj udaljenosti, veličini, visini, širini, dubini, drugim riječima , njihov prostorni raspored. A sve je to zbog suptilne i složene strukture očiju i njihove povezanosti s moždanom korom.

Struktura oka. Pomoćni aparat oka

Oko- nalazi se u orbitalnoj šupljini lubanje - u orbiti, iza i sa strane okruženi mišićima koji je pokreću. Sastoji se od očne jabučice sa optičkim živcem i pomoćnim aparatom.

Oko- najmobilniji od svih organa ljudskog tijela. Pravi stalne pokrete, čak iu stanju prividnog mirovanja. Mali pokreti očiju (mikrokreti) igraju značajnu ulogu u vizualnoj percepciji. Bez njih bi bilo nemoguće razlikovati objekte. Osim toga, oči čine primjetne pokrete (makro pokreti) - okrete, pomjeranje pogleda s jednog objekta na drugi, praćenje objekata u pokretu. Različiti pokreti oka, okreti na strane, gore, dolje, osiguravaju okulomotorni mišići koji se nalaze u orbiti. Ukupno ih je šest. Četiri rektus mišića pričvršćena su za prednji dio bjeloočnice - i svaki od njih okreće oko u svom smjeru. A dva kosa mišića, gornji i inferiorni, pričvršćuju se za stražnji dio sklere. Koordinirano djelovanje okulomotornih mišića osigurava istovremenu rotaciju očiju u jednom ili drugom smjeru.

Organu vida je potrebna zaštita od oštećenja za normalan razvoj i funkciju. Zaštitni uređaji očiju su obrve, kapci i suzna tekućina.

Obrva- parni lučni nabor debele kože, prekriven dlakom, u koji su utkani mišići koji leže ispod kože. Obrve odvode znoj sa čela i služe kao zaštita od jakog svetla. Kapci zatvoreno refleksno. Istovremeno izoluju mrežnicu od djelovanja svjetlosti, a rožnicu i skleru od bilo kakvog štetnog djelovanja. Prilikom treptanja, suzna tekućina se ravnomjerno raspoređuje po cijeloj površini oka, zahvaljujući čemu je oko zaštićeno od isušivanja. Gornji kapak je veći od donjeg kapka i podiže ga mišić. Kapci se zatvaraju zbog kontrakcije kružnog mišića oka, koji ima kružnu orijentaciju mišićnih vlakana. Na slobodnoj ivici očnih kapaka nalaze se trepavice, koji štite oči od prašine i prejakog svjetla.

suzni aparat. Suznu tečnost proizvode posebne žlijezde. Sadrži 97,8% vode, 1,4% organske materije i 0,8% soli. Suze vlaže rožnicu i pomažu u održavanju njene transparentnosti. Osim toga, ispiru strana tijela, mrlje, prašinu itd. koja su tamo dospjela s površine oka, a ponekad i kapaka. Suzna tekućina sadrži tvari koje ubijaju mikrobe kroz suzne kanaliće, čiji se otvori nalaze u unutrašnjim kutovima oka, ulazi u takozvanu suznu vrećicu, a odatle u nosnu šupljinu.

Očna jabučica nije sasvim pravilnog sfernog oblika. Prečnik očne jabučice je približno 2,5 cm.Šest mišića je uključeno u kretanje očne jabučice. Od toga su četiri ravna, a dva koso. Mišići leže unutar orbite, počinju od njenih koštanih zidova i pričvršćuju se za albugineu očne jabučice iza rožnice. Zidove očne jabučice čine tri školjke.

Školjke oka

Vanjska strana je pokrivena albuginea (sclera). Najdeblji je, najjači i daje očnu jabučicu određeni oblik. Sklera je otprilike 5/6 vanjskog omotača, neprozirna je, bijele boje i djelomično vidljiva unutar palpebralne pukotine. Proteinska ljuska je vrlo jaka ljuska vezivnog tkiva koja prekriva cijelo oko i štiti ga od mehaničkih i hemijskih oštećenja.

Prednja strana ove školjke je prozirna. To se zove - rožnjače. Rožnjača ima besprijekornu čistoću i transparentnost zbog činjenice da se neprestano trlja treptavim kapkom i pere suzom. Rožnjača je jedino mjesto u proteinskoj ljusci kroz koje svjetlosni zraci prodiru u očnu jabučicu. Sklera i rožnica su prilično guste formacije koje oku osiguravaju očuvanje oblika i zaštitu njegovog unutarnjeg dijela od raznih vanjskih štetnih utjecaja. Iza rožnjače je kristalno čista tečnost.

S unutarnje strane, druga očna školjka graniči s sklerom - vaskularni. Obilno je snabdjeven krvnim žilama (obavlja nutritivnu funkciju) i pigmentom koji sadrži boju. Prednji dio horoide se zove iridescent. Pigment u njemu određuje boju očiju. Boja šarenice zavisi od količine pigmenta melanina. Kada ga ima puno, oči su tamne ili svijetlosmeđe, a kada ga ima malo, sive, zelenkaste ili plave. Ljudi sa nedostatkom melanina nazivaju se albinosi. U centru šarenice je mala rupa - učenik, koji, sužavajući se ili šireći, propušta ili više ili manje svjetlosti. Šarenica je odvojena od prave žilnice cilijarnim tijelom. U njegovoj debljini je cilijarni mišić, na čijim je tankim elastičnim nitima obješen - sočivo- prozirno tijelo, slično lupi, sićušno bikonveksno sočivo prečnika 10 mm. Prelama svjetlosne zrake i dovodi ih u fokus na mrežnjači. Kada se cilijarni mišić kontrahira ili opusti, leća mijenja svoj oblik – zakrivljenost površina. Ovo svojstvo sočiva omogućava vam da jasno vidite objekte i na bliskim i na daljim udaljenostima.

Treće, unutrašnja školjka oka - mesh. Retina ima složenu strukturu. Sastoji se od fotosenzitivnih ćelija - fotoreceptori i opaža svjetlost koja ulazi u oko. Nalazi se samo na stražnjem zidu oka. U retini postoji deset slojeva ćelija. Od posebnog značaja su ćelije koje se nazivaju čunjevi i štapići. U retini, štapići i čunjići su neravnomjerno raspoređeni. Štapići (oko 130 miliona) su odgovorni za percepciju svjetlosti, a čunjići (oko 7 miliona) su odgovorni za percepciju boja.

Štapovi i čunjevi imaju različite svrhe u vizuelnom činu. Prvi rade na minimalnoj količini svjetlosti i čine sumračni vidni aparat; čunjići, s druge strane, djeluju s velikom količinom svjetlosti i služe za dnevnu aktivnost vidnog aparata. Različite funkcije štapića i čunjića čine oko vrlo osjetljivim na uvjete jakog i slabog osvjetljenja. Sposobnost oka da se prilagodi različitim nivoima svjetlosti naziva se adaptacija.

Ljudsko oko je sposobno razlikovati beskonačnu raznolikost nijansi boja. Percepciju različitih boja osiguravaju čunjići retine. Šišarke su osjetljive na boje samo pri jakom svjetlu. Pri slabom osvjetljenju percepcija boja se naglo pogoršava, a svi objekti u sumrak izgledaju sivi. Čunjevi i štapovi rade zajedno. Od njih odlaze nervna vlakna koja zatim formiraju optički nerv, koji izlazi iz očne jabučice i ide do mozga. Očni nerv se sastoji od oko milion vlakana. Žile prolaze u središnjem dijelu vidnog živca. Štapići i čunjevi su odsutni na mjestu izlaza optičkog živca, zbog čega svjetlo ne percipira ovo područje mrežnice.

optički nerv ( putevi)

Retina je primarni nervni centar za obradu vizuelnih informacija. Tačka gdje optički živac izlazi iz mrežnice naziva se optički disk. slijepa mrlja). U središtu diska centralna retinalna arterija ulazi u retinu. Očni živci prolaze u šupljinu lubanje kroz kanale optičkih živaca.

Optički hijazam se formira na donjoj površini mozga chiasma, ali se križaju samo vlakna koja dolaze iz medijalnih dijelova retine. Ovi ukršteni vizuelni putevi se nazivaju vizuelnih trakta. Većina vlakana optičkog trakta žuri ka bočno koljeno tijelo, mozak. Bočno koljeno tijelo ima slojevitu strukturu i nazvano je tako jer se njegovi slojevi savijaju poput koljena. Neuroni ove strukture usmjeravaju svoje aksone kroz unutrašnju kapsulu, a zatim kao dio vizualnog zračenja do stanica okcipitalnog režnja moždane kore u blizini brazde. Tim putem idu samo informacije o vizuelnim stimulansima.

Funkcije vida

Sistemi	Dodatci i dijelovi oka	Funkcije
Auxiliary	Obrve	Uklonite znoj sa čela
	Kapci	Štiti oči od svetlosnih zraka, prašine, suvoće
	suzni aparat	Suze vlaže, čiste, dezinfikuju
Školjke očne jabučice	Belochnaya	Zaštita od mehaničkih i hemijskih uticaja. Kontejner svih dijelova očne jabučice.
	Vaskularni	Ishrana očiju
	Retina	Percepcija svjetlosti, svjetlosni receptori
Optički	Rožnjača	Prelama zrake svetlosti
	vodeni humor	Prenosi zrake svjetlosti
	iris (iris)	Sadrži pigment koji daje boju oku, reguliše otvaranje zjenice
	Učenik	Reguliše količinu svjetlosti širenjem i skupljanjem
	sočivo	Prelama i fokusira zrake svjetlosti, ima akomodaciju
	staklasto tijelo	Ispunjava očnu jabučicu. prenosi zrake svetlosti
Percepcija svjetlosti (vizualni receptor)	fotoreceptori (neuroni)	Štapovi percipiraju oblik (vid pri slabom svjetlu); čunjevi - boja (vid u boji).
	optički nerv	Percipira ekscitaciju receptorskih ćelija i prenosi je u vizuelnu zonu korteksa velikog mozga, gde se analizira ekscitacija i formiraju vizuelne slike

Oko kao optički instrument

U paralelnom toku, svjetlosno zračenje ulazi u iris (djeluje kao dijafragma), s rupom kroz koju svjetlost ulazi u oko; elastična leća je vrsta bikonveksne leće koja fokusira sliku; elastična šupljina (staklasto tijelo), koja daje oku sferni oblik i drži njegove elemente na mjestu. Sočivo i staklasto tijelo imaju sposobnost da prenesu strukturu vidljive slike uz najmanje izobličenja. Regulatorni organi kontroliraju nevoljne pokrete oka i prilagođavaju njegove funkcionalne elemente specifičnim uvjetima percepcije. Oni mijenjaju propusnost dijafragme, žižnu daljinu sočiva, pritisak unutar elastične šupljine i druge karakteristike. Ovim procesima upravljaju centri u srednjem mozgu uz pomoć mnogih osjetljivih i izvršnih elemenata raspoređenih kroz očnu jabučicu. Mjerenje svjetlosnih signala odvija se u unutrašnjem sloju retine, koji se sastoji od brojnih fotoreceptora sposobnih da pretvore svjetlosno zračenje u nervne impulse. Fotoreceptori u retini su neravnomjerno raspoređeni, formirajući tri područja percepcije.

Prvo - vidno polje- nalazi se u središnjem dijelu mrežnjače. Gustina fotoreceptora u njemu je najveća, pa daje jasnu sliku objekta u boji. Svi fotoreceptori u ovoj oblasti su u osnovi isti po svojoj strukturi, razlikuju se samo po selektivnoj osetljivosti na talasne dužine svetlosnog zračenja. Neki od njih su najosjetljiviji na zračenje (srednji dio), drugi - u gornjem dijelu, a treći - u donjem. Osoba ima tri vrste fotoreceptora koji reaguju na plavu, zelenu i crvenu boju. Ovdje, u retini, izlazni signali ovih fotoreceptora se zajednički obrađuju, zbog čega se pojačava kontrast slike, naglašavaju se konture objekata i određuje njihova boja.

Trodimenzionalna slika se reproducira u moždanoj kori, gdje se šalju video signali iz desnog i lijevog oka. Kod ljudi vidno polje pokriva samo 5° i samo u njegovim granicama može vršiti geodetska i uporedna mjerenja (orijentirati se u prostoru, prepoznavati objekte, pratiti ih, odrediti njihovu relativnu lokaciju i smjer kretanja). Drugo područje percepcija obavlja funkciju hvatanja ciljeva. Nalazi se oko vidnog polja i ne daje jasnu sliku vidljiva slika. Njegov zadatak je da brzo otkrije kontrastne mete i promjene koje se dešavaju u vanjskom okruženju. Stoga je u ovom području mrežnice gustoća običnih fotoreceptora niska (gotovo 100 puta manja nego u vidnom polju), ali postoji mnogo (150 puta više) drugih, adaptivnih fotoreceptora koji reagiraju samo na promjene signala. . Zajednička obrada signala oba fotoreceptora osigurava veliku brzinu vizualne percepcije u ovoj oblasti. Osim toga, osoba može brzo uhvatiti i najmanje pokrete perifernim vidom. Funkcije snimanja kontroliraju dijelovi srednjeg mozga. Ovdje se ne razmatra i ne prepoznaje predmet od interesa, već se određuje njegova relativna lokacija, brzina i smjer kretanja, te se daje naredba okulomotornim mišićima da brzo rotiraju optičke ose očiju tako da predmet uđe u vidno polje radi detaljnijeg razmatranja.

Formira se treća oblast rubnih područja retine, koji ne uključuju sliku objekta. U njemu je gustina fotoreceptora najmanja - 4000 puta manja nego u vidnom polju. Njegov zadatak je mjerenje prosječne jačine svjetlosti, koju vid koristi kao referentnu tačku za određivanje intenziteta svjetlosnih tokova koji ulaze u oko. Zbog toga se vizuelna percepcija menja pod različitim uslovima osvetljenja.

Ljudsko oko je gotovo sferično tijelo koje počiva u koštanoj šupljini lobanje, otvoreno s jedne strane. Na sl. 1 prikazuje dio očne jabučice i prikazuje glavne detalje oka.

Rice. jedan. Šematski presjek ljudskog oka.

Glavni dio očne jabučice s vanjske strane ograničen je troslojnom ljuskom. Vanjska tvrda ljuska se zove sclera(na grčkom - tvrdoća) ili proteinska ljuska. Prekriva unutrašnji sadržaj oka sa svih strana i neproziran je cijelom dužinom osim prednje strane. Ovdje bjeloočnica strši naprijed, potpuno je prozirna i zove se rožnjače.

U blizini sklere choroid ispunjen krvnim sudovima. U prednjem dijelu oka, gdje sklera prelazi u rožnicu, žilnica se zadebljava, odstupa pod uglom od sklere i ide do sredine prednje očne komore, formirajući poprečnu šupljinu. iris.

Ako je stražnji dio šarenice obojen samo crno, oči izgledaju plave, crnilo sija kroz kožu s plavičastom nijansom, poput vena na rukama. Ako postoje druge obojene inkluzije, što također ovisi o količini crno obojene tvari, tada nam se oko čini zelenkasto, sivo i smeđe itd. Kada nema obojene tvari u šarenici (kao npr. kod bijelih zečeva ), tada nam se čini crvenim od krvi sadržane u krvnim žilama koja prodire u njega. U ovom slučaju, oči su slabo zaštićene od svjetlosti - pate od fotofobije (albinizma), ali u mraku su superiornije u oštrini vida od očiju tamne boje.

Šarenica odvaja prednji konveksni segment oka od ostatka oka i ima otvor tzv učenik. Sama zjenica oka je crna iz istog razloga kao i prozori susjedne kuće na dnevnom svjetlu, koji nam izgledaju crni, jer se svjetlost koja je spolja prošla kroz njih jedva da se vraća. U svakom slučaju, zjenica propušta određenu količinu svjetlosti u oko. Zjenica se povećava i smanjuje nezavisno od naše volje, ali u zavisnosti od uslova osvetljenja. Fenomen prilagođavanja oka na svjetlinu vidnog polja naziva se adaptacija. Međutim, glavnu ulogu u procesu adaptacije ne igra zjenica, već mrežnica.

retina nazvana treća, unutrašnja ljuska, koja je sloj osjetljiv na svjetlost i boje.

Unatoč maloj debljini, ima vrlo složenu i višeslojnu strukturu. Dio mrežnice osjetljiv na svjetlost sastoji se od nervnih elemenata zatvorenih u posebno tkivo koje ih podržava.

Svetlosna osetljivost mrežnjače nije ista u celoj dužini. U dijelu suprotno od zenice i nešto iznad vidnog živca, ima najveću osjetljivost, ali bliže zjenici postaje sve manje osjetljiv i, konačno, odmah se pretvara u tanku ljusku koja prekriva unutrašnjost šarenice. Mrežnica je grananje nervnih vlakana duž dna oka, koja se zatim međusobno prepliću i formiraju optički nerv, koji komunicira sa ljudskim mozgom.

Postoje dvije vrste završetaka nervnih vlakana koji oblažu mrežnicu: neki su poput stabljike i relativno dugi, nazivaju se štapići, drugi, kraći i deblji, nazivaju se čunjići. Na mrežnjači se nalazi oko 130 miliona štapića i 7 miliona čunjića. I štapići i čunjevi su vrlo mali i vidljivi su samo pri povećanju od 150-200 puta pod mikroskopom: debljina štapića je oko 2 mikrona (0,002 mm), a čunjići su 6-7 mikrona. U najosjetljivijem dijelu mrežnice nasuprot zjenice nalaze se gotovo samo čunjići, njihova gustoća ovdje doseže 100.000 po 1 mm 2, a svaka dva ili tri elementa osjetljiva na svjetlost su direktno povezana s nervnim vlaknima. Ovdje je tzv fovea prečnika 0,4 mm. Kao rezultat, oko ima sposobnost razlikovanja najsitnijih detalja samo u centru vidnog polja, ograničenom kutom od 1°.3. Tako, na primjer, iskusni brusilice razlikuju praznine od 0,6 mikrona, dok obično osoba može primijetiti razmak od 10 mikrona.

Područje najbliže centralnoj jami, tzv žuta mrlja , ima ugaoni opseg od 6–8°.

Štapići se nalaze unutar cijele mrežnjače, a njihova najveća koncentracija je uočena u zoni pomaknutoj za 10-12° od centra. Ovdje jedno vlakno optičkog živca čini nekoliko desetina, pa čak i stotina šipki. Periferni dio retine služi za opću vizualnu orijentaciju u prostoru. Uz pomoć specijalnog očnog ogledala koje je predložio G. Helmholtz, može se vidjeti druga bijela mrlja na mrežnjači. Ova tačka se nalazi na mestu stabla optičkog nerva, a pošto više nema čunjeva ili štapića, ovo područje retine nije osetljivo na svetlost i zato se naziva slijepa mrlja. Mrtva tačka mrežnjače ima prečnik od 1,88 mm, što odgovara 6° u pogledu vidnog ugla. To znači da osoba sa udaljenosti od 1 m možda neće vidjeti predmet prečnika oko 10 cm ako se slika tog objekta projicira na slijepu tačku. Štapovi i čunjevi se razlikuju po svojim funkcijama: štapići su vrlo osjetljivi, ali ne „razlikuju“ boje i uređaj su za vid u sumrak, odnosno pri slabom svjetlu; čunjići su osjetljivi na boje, ali su manje osjetljivi na svjetlost i stoga su uređaji za dnevni vid.

Kod mnogih životinja, iza mrežnjače nalazi se tanak svjetlucavi sloj ogledala koji pojačava efekat svjetlosti koja ulazi u oko refleksijom. Oči takvih životinja sijaju u mraku poput užarenog uglja. Ne radi se o potpunom mraku, gdje se ovaj fenomen, naravno, neće primijetiti.

Adaptacija vida je složen proces prebacivanja oka sa čunjića na štapić (adaptacija na tamu) ili obrnuto (prilagodba na svjetlo). Istovremeno, procesi promene koncentracije elemenata osetljivih na svetlost u ćelijama retine, kada se njena osetljivost povećava za desetine hiljada puta tokom adaptacije na mrak, kao i druge promene u svojstvima retine u različitim fazama adaptacija, ostaju nepoznati. Stvarni podaci procesa adaptacije definirani su prilično striktno i mogu se ovdje dati. Dakle, u procesu adaptacije na mrak, osjetljivost oka na svjetlo najprije brzo raste i to traje oko 25-40 minuta, a vrijeme ovisi o stupnju početne adaptacije. Dugim boravkom u mraku, osjetljivost oka na svjetlost se povećava 50.000 puta i dostiže prag apsolutne svjetlosti.

Izražavajući apsolutni prag u luksima osvetljenosti zenice, dobija se prosečna vrednost reda od 10 -9 luksa.

To znači, grubo rečeno, da je u uslovima potpunog mraka posmatrač mogao da primeti svetlost jedne stearinske sveće, udaljene od njega na udaljenosti od 30 km. Što je veća svjetlina polja inicijalne adaptacije, to se oko sporije prilagođava tami, te se u tim slučajevima koristi koncept relativnih pragova osjetljivosti.

Prilikom obrnutog prijelaza iz tame u svjetlo, proces adaptacije na obnavljanje neke "stalne" osjetljivosti traje svega 5-8 minuta, a osjetljivost se mijenja samo 20-40 puta. Dakle, adaptacija nije samo promjena promjera zjenice, već i složeni procesi na mrežnici i u područjima moždane kore koji su s njom povezani preko optičkog živca.

Neposredno iza zjenice oka nalazi se potpuno prozirno, elastično tijelo, zatvoreno u posebnu vrećicu pričvršćenu za šarenicu pomoću sistema mišićnih vlakana. Ovo tijelo ima oblik sabirne bikonveksne leće i zove se sočivo. Svrha sočiva je da prelama svjetlosne zrake i daje jasnu i jasnu sliku objekata u vidnom polju na mrežnjači oka.

Treba napomenuti da, pored sočiva, u formiranju slike na retini učestvuju i rožnica i unutrašnje šupljine oka, ispunjene medijima čiji su indeksi prelamanja različiti od jedinice.

Snaga prelamanja cijelog oka u cjelini, kao i pojedinih dijelova njegovog optičkog sistema, ovisi o radijusima površina koje ih ograničavaju, o indeksima prelamanja tvari i međusobnoj udaljenosti između njih. Sve ove vrijednosti za različite oči imaju različite vrijednosti, pa su optički podaci različitih očiju različiti. S tim u vezi, uvodi se koncept shematskog ili redukovanog (smanjenog) oka, u kojem: polumjer zakrivljenosti loma površine je 5,73 mm, indeks loma je 1,336, dužina oka je 22,78 mm, prednja strana žižna daljina je 17,054 mm, zadnja žižna daljina je 22,78 mm.

Očno sočivo formira na mrežnjači (baš kao sočivo fotoaparata na mat ploči) obrnutu sliku objekata koje gledamo. Ovo je lako provjeriti. Uzmite komad debelog papira ili razglednicu i probušite malu rupu u njemu iglom. Zatim stavimo glavu igle gore na udaljenosti od 2-3 cm od oka i ovim okom gledamo kroz rupu na papiru, postavljenu na udaljenosti od 4-5 cm, u svijetlo dnevno nebo ili u lampu u bocu za mleko. Ako se odaberu udaljenosti između oka i igle, igle i papira koje su povoljne za dato oko, tada ćemo u svjetlosnoj rupi vidjeti ono što je prikazano na sl. 2.

Rice. 2

Senka igle na mrežnjači će biti ravna, ali će nam se slika igle pojaviti naopačke. Svako pomicanje igle u stranu percipirat ćemo kao pomicanje njegove slike u suprotnom smjeru. Obris glave igle, koji nije baš jasan, čini se da se nalazi na drugoj strani lista papira.

Isti eksperiment se može izvesti na drugačiji način. Ako se u komadu debelog papira probuše tri rupe, koje se nalaze na vrhovima jednakostraničnog trokuta sa stranicama približno jednakim 1,5-2 mm, a zatim se igla i papir stave ispred oka, kao i prije, tri obrnute slike igle će biti vidljive.

Ove tri slike nastaju zbog činjenice da se svjetlosni zraci koji prolaze kroz svaku od rupa ne sijeku, jer su rupe ispred fokalna ravan sočivo. Svaki snop daje direktnu senku na mrežnjaču, a svaku senku mi percipiramo kao obrnutu sliku.

Ako stavimo papir sa tri rupe na oko, a papir sa jednom rupom na izvor svetlosti, tada će naše oko videti obrnuti trougao. Sve ovo uvjerljivo dokazuje da naše oko sve predmete percipira u direktnom obliku, jer um preokreće njihove slike dobivene na mrežnici.

Još ranih 1920-ih Amerikanac A. Straton i 1961. godine profesor na Kalifornijskom institutu, dr Irwin Mood, postavili su zanimljiv eksperiment na sebi. Konkretno, I. Mud je stavio posebne naočare koje su mu čvrsto pristajale uz lice, kroz koje je sve vidio kao na mat staklu fotoaparata. Osam dana, hodajući nekoliko desetina koraka, osjećao je simptome morske bolesti, brkao je lijevu stranu sa desnom, gornjom i donjom. A onda, iako su mi naočare još bile pred očima, opet sam vidio sve kako svi ljudi vide. Naučnik je ponovo stekao slobodu kretanja i sposobnost da se brzo orijentiše.

U naočarima se vozio motociklom najprometnijim ulicama Los Anđelesa, vozio automobil, upravljao avionom. A onda je Mood skinuo naočare - i svijet oko njega se ponovo okrenuo naopačke. Morao sam čekati još nekoliko dana dok se sve ne vrati u normalu. Eksperiment je još jednom potvrdio da slike koje se opažaju vidom ne ulaze u mozak na isti način kao što ih optički sistem oka prenosi do mrežnice. Vizija je složen psihološki proces, vizuelni utisci su u skladu sa signalima koje primaju druga čula.

Potrebno je vrijeme prije nego što se cijeli ovaj složeni sistem postavi i počne normalno funkcionirati. To je proces koji se događa kod novorođenčadi, koja isprva vide sve naopako, a tek nakon nekog vremena počinju ispravno percipirati vizualne senzacije.

Budući da mrežnica nije ravan ekran, već sferična, slika na njoj neće biti ravna. Međutim, mi to ne primjećujemo u procesu vizualne percepcije, jer nam naš um pomaže da percipiramo objekte onakvima kakvi zaista jesu.

Torba u koju je fiksirano sočivo je mišić u obliku prstena. Ovaj mišić može biti u stanju napetosti, što uzrokuje da sočivo poprimi najmanji zakrivljeni oblik. Kada se napetost ovog mišića smanji, leća pod djelovanjem elastičnih sila povećava svoju zakrivljenost. Kada je sočivo rastegnuto, daje oštru sliku objekata koji se nalaze na velikim udaljenostima na mrežnjači oka; kada nije rastegnut i zakrivljenost njegovih površina je velika, tada se na mrežnjači oka dobija oštra slika obližnjih objekata. Promjena zakrivljenosti sočiva i prilagođavanje oka na jasnu percepciju udaljenih i bliskih objekata je još jedno vrlo važno svojstvo oka, koje se naziva akomodacija.

Fenomen akomodacije je lako uočiti na sljedeći način: jednim okom gledamo duž istegnute dugačke niti. Istovremeno, želeći da vidimo bliže i dalje dijelove niti, promijenit ćemo zakrivljenost površina sočiva. Imajte na umu da se na udaljenosti do 4 cm od oka nit uopće ne vidi; tek počevši od 10–15 cm vidimo ga jasno i dobro. Ova udaljenost je različita za mlade i stare, za kratkovide i dalekovide, i za prve je manje, a za druge više. Konačno, dio niti koji je najudaljeniji od nas, jasno vidljiv pod datim uslovima, također će biti različito uklonjen za ove ljude. Kratkovidi neće vidjeti nit preko 3 m.

Ispostavilo se, na primjer, da će za gledanje istog štampanog teksta različiti ljudi imati različite udaljenosti najboljeg vida. Udaljenost najboljeg vida, na kojoj normalno oko doživljava najmanji stres pri gledanju u detalje nekog predmeta, je 25-30 cm.

Prostor između rožnjače i sočiva je poznat kao prednja očna komora. Ova komora je napunjena želatinoznom providnom tečnošću. Cijela unutrašnjost oka između sočiva i optičkog živca ispunjena je nešto drugačijom vrstom staklastog tijela. Budući da je providan i lomljiv medij, ovo staklasto tijelo u isto vrijeme pomaže u održavanju oblika očne jabučice.

U zaključku svoje knjige “O letećim tanjirima”, američki astronom D. Menzel piše: “ U svakom slučaju, zapamtite da leteći tanjiri: 1) postoje; 2) su viđeni; 3) ali uopšte nisu ono za šta se uzimaju».

Knjiga opisuje mnoge činjenice kada su posmatrači vidjeli leteće tanjire ili slične neobične svjetleće objekte, te daje nekoliko iscrpnih objašnjenja za različite optičke fenomene u atmosferi.

Jedno od mogućih objašnjenja za pojavu svijetlećih ili tamnih objekata u vidnom polju može biti tzv. entoptic pojave u oku, koje se sastoje u sljedećem.

Ponekad, gledajući u svijetlo dnevno nebo ili u čisti snijeg obasjan suncem, vidimo jednim okom ili dva mala tamna kruga koji se spuštaju. Ovo nije optička iluzija ili bilo koji defekt oka. Male inkluzije u staklastom tijelu oka (na primjer, sićušni krvni ugrušci koji su tamo dospjeli iz krvnih žila mrežnice) kada fiksiraju pogled na vrlo svijetlu pozadinu, bacaju sjene na mrežnicu i postaju opipljivi. Svaki pokret oka, takoreći, izbacuje ove najmanje čestice, a zatim padaju pod utjecaj gravitacije.

Predmeti raznih vrsta, kao što su čestice prašine, mogu biti na površini našeg oka. Ako takva mrlja prašine padne na zjenicu i bude obasjana jakom svjetlošću, ona će se pojaviti kao velika svijetla lopta nejasnih obrisa. Može se zamijeniti za leteći tanjir, a to će već biti iluzija vizije.

Pokretljivost oka se osigurava djelovanjem šest mišića pričvršćenih, s jedne strane, za očnu jabučicu, as druge strane za orbitu oka.

Kada osoba pregleda, bez okretanja glave, nepokretne predmete koji se nalaze u istoj frontalnoj ravnini, tada oči ili ostaju nepomične (fiksne) ili brzo mijenjaju svoje točke fiksacije u skokovima. A. L. Yarbus je razvio preciznu metodu za određivanje uzastopnih pokreta oka pri ispitivanju različitih objekata. Kao rezultat eksperimenata, utvrđeno je da oči ostaju nepomične 97% vremena, ali vrijeme provedeno na svaki čin fiksacije je malo (0,2-0,3 sek), a u roku od jedne minute oči mogu promijeniti točke fiksacije prema gore. do 120 puta. Zanimljivo je da se za sve ljude trajanje skokova (za iste uglove) poklapa sa neverovatnom preciznošću: ± 0,005 sek.

Trajanje skoka ne zavisi od pokušaja posmatrača da skok "napravi" brže ili sporije.

Zavisi samo od veličine ugla pod kojim je napravljen skok. Skokovi oba oka se rade sinhrono.

Kada osoba "glatko" gleda oko neke nepokretne figure (na primjer, krug), čini mu se da mu se oči neprekidno kreću. U stvarnosti, i u ovom slučaju, pokreti očiju su nagli, a veličina skokova je vrlo mala.

Prilikom čitanja, oči čitaoca se ne zaustavljaju na svakom slovu, već samo na jednom od četiri ili šest, i, uprkos tome, razumijemo značenje onoga što čitamo.

Očigledno, ovo koristi prethodno akumulirano iskustvo i blago vizualnog pamćenja.

Prilikom posmatranja objekta koji se kreće, proces fiksacije se dešava naglim pokretom očiju, sa istom rezultirajućom ugaonom brzinom kojom se kreće i objekat posmatranja; dok slika objekta na mrežnjači ostaje relativno nepomična.

Hajde da ukratko istaknemo druga svojstva oka koja su relevantna za našu temu.

Na retini oka dobija se slika predmeta koji se razmatraju, a predmet nam je uvijek vidljiv na jednoj ili drugoj pozadini. To znači da su neki od fotosenzitivnih elemenata retine iritirani svjetlosnim fluksom raspoređenim po površini slike objekta, a okolni fotoosjetljivi elementi su iritirani fluksom iz pozadine. Sposobnost očiju da detektuju predmet po njegovom kontrastu sa pozadinom naziva se kontrastna osetljivost oka. Omjer razlike između svjetline objekta i pozadine i svjetline pozadine naziva se kontrast svjetline. Kontrast se povećava kada se svjetlina objekta povećava dok svjetlina pozadine ostaje ista, ili se svjetlina pozadine smanjuje kada svjetlina objekta ostaje ista.

Sposobnost oka da razlikuje oblik predmeta ili njegovih detalja naziva se oštrina diskriminacije. Ako slika dviju bliskih tačaka na mrežnici oka pobuđuje susjedne elemente osjetljive na svjetlost (štaviše, ako je razlika u svjetlini ovih elemenata veća od praga razlike u svjetlini), tada su te dvije točke vidljive odvojeno. Najmanja veličina vidljivog objekta određena je najmanjom veličinom njegove slike na mrežnici. Za normalno oko, ova veličina je 3,6 mikrona. Takva slika se dobija iz predmeta veličine 0,06 mm, koji se nalazi na udaljenosti od 25 cm od oka.

Ispravnije je odrediti granicu po kutu gledanja; za ovaj slučaj, to će biti 50 lučnih minuta. Za velike udaljenosti i jako svjetleće objekte, granični kut gledanja se smanjuje. Prag razlike u svjetlini pod ovim uslovima nazivamo najmanju razliku u osvetljenosti koju opaža naše oko.

U praksi, oko detektuje razliku u sjaju od 1,5–2%, a u povoljnim uslovima i do 0,5–1%. Međutim, razlika praga svjetline jako ovisi o mnogo razloga: o svjetlini na koju je oko prethodno prilagođeno, o svjetlini pozadine na kojoj će upoređivane površine biti vidljive. Uočeno je da je bolje upoređivati ​​tamne površine na tamnijoj pozadini nego upoređivane površine, a svijetle površine, naprotiv, na svjetlijoj pozadini.

Izvore svjetlosti koji su dovoljno udaljeni od oka nazivamo "tačkastim", iako u prirodi ne postoje svjetleće tačke. Gledajući ove izvore, ne možemo ništa reći o njihovom obliku i prečniku, oni nam se čine blistavim, poput dalekih zvijezda. Ova iluzija vida nastaje zbog nedovoljne oštrine diskriminacije (rezolucije) oka.

Prvo, zbog nehomogenosti sočiva, zraci koji prolaze kroz nju se lome tako da su zvijezde okružene blistavim oreolom.

Drugo, slika zvijezde na mrežnjači je toliko mala da ne preklapa dva fotoosjetljiva elementa razdvojena najmanje jednim neiritirajućim elementom. Rezoluciona moć oka se povećava za optički instrumenti posmatranja i, posebno, teleskopa, kroz koje su nam, na primjer, sve planete vidljive kao okrugla tijela.

Dovođenje osovina oba oka u položaj neophodan za najbolju percepciju udaljenosti naziva se konvergencija. Rezultat djelovanja mišića koji pokreću oko radi boljeg vida bliskih i udaljenih objekata može se uočiti na sljedeći način. Ako pogledamo kroz rešetku na prozor, tada će nam se nejasne rupe na mreži činiti velikim, ali ako pogledamo olovku ispred ove mreže, tada će se rupe na mreži činiti mnogo manjim.

Tačke mrežnjače dva oka, koje imaju svojstvo da nam je iritirajući predmet vidljiv u istoj tački prostora, nazivaju se odgovarajući.

Zbog činjenice da su naša dva oka na određenoj udaljenosti i da su njihove optičke ose ukrštene na određeni način, slike objekata na različitim (neodgovarajućim) delovima mrežnjače se međusobno više razlikuju, što je objekat bliže. u pitanju je nama. Automatski, kako nam se čini, kao bez sudjelovanja svijesti, uzimamo u obzir ove osobine slika na mrežnjačima, i po njima ne samo da prosuđujemo udaljenost objekta, već i percipiramo reljef i perspektivu. Ova sposobnost naše vizije se zove stereoskopski efekat(grč stereo- volumen, fizikalnost). Lako je shvatiti da naš mozak radi isti posao kao kada okreće sliku objekta na mrežnjači.

Naš organ vida također ima vrlo izvanredno svojstvo: razlikuje ogromnu raznolikost boja objekata. Moderna teorija vid u boji objašnjava ovu sposobnost oka prisustvom tri vrste primarnih aparata na mrežnjači.

Vidljiva svjetlost (talasi elektromagnetnih oscilacija dužine od 0,38 do 0,78 mikrona) pobuđuje ove uređaje u različitom stepenu. Iskustvo je pokazalo da je konusni aparat najosjetljiviji na žuto-zeleno zračenje (valna dužina 0,555 mikrona). U uslovima delovanja sumračnog (šipčastog) vidnog aparata, maksimalna osetljivost oka se pomera ka kraćim talasnim dužinama ljubičasto-plavog dela spektra za 0,45-0,50 mikrona. Ove ekscitacije primarnih aparata retine generalizira korteks velikog mozga, a mi percipiramo određenu boju vidljivih objekata.

Sve boje su podeljene na hromatski i akromatski. Svaka kromatska boja ima nijansu, čistoću boje i svjetlinu (crvena, žuta, zelena, itd.). U kontinuiranom spektru nema ahromatskih boja - one su bezbojne i razlikuju se jedna od druge samo po svjetlini. Ove boje nastaju selektivnim odrazom ili transmisijom dnevne svjetlosti (bijela, sva siva i crna). Tekstilni radnici, na primjer, mogu razlikovati do 100 nijansi crne.

Dakle, vizualni osjećaji nam omogućavaju da procijenimo boju i svjetlinu objekata, njihovu veličinu i oblik, njihovo kretanje i relativni položaj u prostoru. Shodno tome, percepcija prostora je uglavnom funkcija vizije.

S tim u vezi, prikladno je zadržati se na drugoj metodi za određivanje relativnog položaja objekata u prostoru - na metodi vizualne paralakse.

Udaljenost do objekta procjenjuje se ili na osnovu ugla pod kojim se ovaj predmet vidi, znajući ugaone dimenzije drugih vidljivih objekata, ili korištenjem stereoskopske sposobnosti vida, čime se stvara utisak reljefa. Ispada da se na udaljenosti većoj od 2,6 km reljef više ne percipira. Konačno, udaljenost do objekta se procjenjuje jednostavno prema stupnju promjene akomodacije ili posmatranjem položaja ovog objekta u odnosu na položaj drugih objekata koji se nalaze na nama poznatim udaljenostima.

Uz lažnu ideju o veličini objekta, možete napraviti veliku grešku u određivanju udaljenosti do njega. Procjena udaljenosti sa oba oka je mnogo preciznija nego sa jednim okom. Jedno oko je korisnije od dva u određivanju smjera objekta, na primjer, kada se cilja. Kada oko ne ispituje predmet, već sliku dobivenu sočivima ili zrcalima, tada se sve gore navedene metode za određivanje udaljenosti do objekta ponekad ispostavi da su nezgodne, ako ne i potpuno neprikladne.

Po pravilu se dimenzije slike ne poklapaju sa dimenzijama samog objekta, pa je jasno da ne možemo suditi o udaljenosti od prividnih dimenzija slike. U ovom slučaju vrlo je teško odvojiti sliku od samog objekta, a ova okolnost može biti uzrok vrlo jake optičke varke.

Na primjer, čini se da je objekt gledan kroz konkavno sočivo na mnogo većoj udaljenosti od nas nego u stvarnosti, jer su njegove prividne dimenzije manje od stvarnih. Ova iluzija je toliko jaka da više nego poništava definiciju udaljenosti do koje nas vodi akomodacija oka. Stoga nam preostaje da pribjegnemo jedino jedinom načinu na koji možemo, bez ikakvih instrumenata, procijeniti udaljenost do nekog objekta, odnosno odrediti položaj ovog objekta u odnosu na druge objekte. Ova metoda se zove metoda paralaksa. Ako posmatrač stoji ispred prozora (Sl. 3), a između prozora i posmatrača postoji neki predmet, recimo, tronožac na stolu, i ako se, dalje, posmatrač pomera, npr. ulevo , tada će vidjeti da se tronožac, takoreći, pomaknuo duž prozora udesno. S druge strane, ako posmatrač kroz prozor pogleda neki predmet, recimo grane drveća, i kreće se u istom smjeru, onda će se i objekt izvan prozora kretati u istom smjeru. Zamjenom prozora sočivom i promatranjem odštampane tekstualne slike kroz sočivo, može se odrediti gdje se ta slika nalazi: ako je iza sočiva, onda će se pomicati kada se oko kreće u istom smjeru kao i oko. Ako je slika bliža oku nego sočivo, tada će se kretati u suprotnom smjeru od kretanja oka.

Rice. 3. fenomen paralakse. Kada se posmatrač pomeri udesno OD i D pomaknite se duž prozora lijevo (i OD kreće se manje od D). U isto vrijeme, grane drveća izvan prozora ( ALI i AT) pomaknite se duž prozora udesno (štaviše, dalja grana će se pomaknuti udesno više od bliske).

Čin vizualne percepcije danas se smatra složenim lancem različitih procesa i transformacija, još uvijek nedovoljno proučenih i shvaćenih. Složeni fotokemijski proces u retini oka praćen je nervnim pobuđivanjem vlakana optičkog živca, koja se potom prenose u moždanu koru.

Konačno, vizuelna percepcija se odvija unutar cerebralnog korteksa; ovdje su oni možda međusobno povezani s našim drugim osjećajima i kontrolirani na osnovu prethodno stečenog iskustva, a tek nakon toga početna iritacija prelazi u potpunu vizualnu sliku.

Ispostavilo se da trenutno vidimo samo ono što nas zanima, a to nam je veoma korisno. Čitavo vidno polje uvijek je ispunjeno raznim impresivnim objektima, ali naša svijest iz svega toga ističe samo ono čemu trenutno posvećujemo posebnu pažnju.

Međutim, sve što se neočekivano pojavi u našem vidnom polju može nehotice privući našu pažnju.

Na primjer, tijekom intenzivnog mentalnog rada, svjetiljka koja se ljulja može nas uvelike ometati: oči nehotice fiksiraju ovaj pokret, a to, zauzvrat, raspršuje pažnju.

Naš vid ima najveći propusni opseg i može prenijeti 30 puta više informacija do mozga od našeg sluha, iako vizualni signal do mozga stiže za 0,15 sekundi, slušni za 0,12 sekundi, a taktilni za 0,09 sekundi.

Treba napomenuti da su sva najvažnija svojstva oka usko povezana jedno s drugim; oni ne samo da zavise jedni od drugih, već se i manifestuju u različitom stepenu, na primer, kada se promeni osvetljenost polja adaptacije, odnosno sjaj na koji je ljudsko oko prilagođeno u datim specifičnim uslovima iu datom trenutku u vrijeme.

Ovdje naznačene sposobnosti ljudskog vida često imaju različite stepene razvoja i osjetljivosti kod različitih ljudi. " Oko je čudo za radoznali um“, rekao je engleski fizičar D. Tyndall.