Il sistema visivo è composto da tre sezioni. Funzioni del sistema sensoriale visivo

Apparato ausiliario

Bulbo oculare

1. palpebre con ciglia,

   ghiandole lacrimali

membrana esterna (albuginea),

membrana media (coroide),

strato interno (retina).

Tabella 12.1.

La struttura e le funzioni dell'occhio

La sezione conduttiva dell'analizzatore visivo inizia con il nervo ottico, che è diretto dall'orbita alla cavità cranica. Nella cavità cranica, i nervi ottici formano una decussazione parziale e le fibre nervose provenienti dalle metà esterne (temporali) della retina non si incrociano, rimanendo sul loro lato, e le fibre provenienti dalle sue metà interne (nasali) , attraversando, passa dall'altra parte ( Fig. 12.2).

Riso. 12.2. Visivo modi (UN) E corticale centri (B). UN. Le aree di sezione delle vie visive sono indicate in lettere minuscole e i difetti visivi derivanti dalla sezione sono mostrati a destra. PP - chiasma ottico, LCT - corpo genicolato laterale, KSHV - fibre del calcar genicolato. B. La superficie mediale dell'emisfero destro con la proiezione della retina nell'area del solco calcarino.

Dopo il chiasma i nervi ottici prendono il nome di tratti ottici. Vanno al mesencefalo (al collicolo superiore) e al diencefalo (corpo genicolato laterale). I processi delle cellule di queste parti del cervello, come parte del percorso visivo centrale, sono diretti alla regione occipitale della corteccia cerebrale, dove si trova la parte centrale dell'analizzatore visivo. A causa dell'incrocio incompleto delle fibre, gli impulsi arrivano all'emisfero destro dalle metà destre delle retine di entrambi gli occhi e all'emisfero sinistro dalle metà sinistre delle retine.

La struttura della retina. Lo strato più esterno della retina è formato dall'epitelio pigmentato. Il pigmento di questo strato assorbe la luce, per cui la percezione visiva diventa più chiara, la riflessione e la dispersione della luce si riducono. Adiacente allo strato di pigmento cellule fotorecettrici. Per la loro forma caratteristica vengono chiamati bastoncelli e coni.

Le cellule fotorecettrici sulla retina sono distribuite in modo non uniforme. L'occhio umano contiene 6-7 milioni di coni e 110-125 milioni di bastoncelli.

C'è un'area di 1,5 mm sulla retina chiamata punto cieco. Non contiene alcun elemento fotosensibile ed è il punto di uscita del nervo ottico. Si trova 3-4 mm verso l'esterno da esso macchia gialla, al centro del quale c'è una piccola depressione - fovea. Contiene solo coni, e alla sua periferia il numero dei coni diminuisce e il numero dei bastoncelli aumenta. Alla periferia della retina ci sono solo bastoncelli.

Dietro lo strato fotorecettore c'è uno strato cellule bipolari(Fig. 12.3) e dietro c'è uno strato cellule gangliari, che sono in contatto con quelli bipolari. I processi delle cellule gangliari formano il nervo ottico, contenente circa 1 milione di fibre. Un neurone bipolare contatta molti fotorecettori e una cellula gangliare contatta molti fotorecettori bipolari.

Riso. 12.3. Schema di connessione degli elementi recettoriali della retina con i neuroni sensoriali. 1 – cellule fotorecettrici; 2 – cellule bipolari; 3 – cellula gangliare.

Quindi è chiaro che gli impulsi di molti fotorecettori convergono su una cellula gangliare, perché il numero di bastoncelli e coni supera i 130 milioni.Solo nella zona della fovea ogni cellula recettrice è collegata a una cellula bipolare, e ogni cellula bipolare ad una cellula gangliare, che crea le migliori condizioni visive quando i raggi luminosi la colpiscono.

La differenza nelle funzioni dei bastoncelli e dei coni e il meccanismo della fotoricezione. Numerosi fattori indicano che i bastoncelli sono un apparato per la visione crepuscolare, cioè funzionano al crepuscolo, e i coni sono un apparato per la visione diurna. I coni percepiscono i raggi in condizioni di luce intensa. La loro attività è associata alla percezione del colore. Le differenze nelle funzioni dei bastoncelli e dei coni sono evidenziate dalla struttura della retina di diversi animali. Pertanto, la retina degli animali diurni - piccioni, lucertole, ecc. - contiene principalmente coni e animali notturni (ad esempio pipistrelli) - bastoncelli.

Il colore viene percepito più chiaramente quando i raggi agiscono sull'area della fovea, ma se colpiscono la periferia della retina appare un'immagine incolore.

Quando esposto ai raggi luminosi, il pigmento visivo appare sul segmento esterno dei bastoncelli rodopsina si decompone in retinale– derivato della vitamina A e proteine opsina. Alla luce, dopo la separazione dell'opsina, la retina viene convertita direttamente in vitamina A, che si sposta dai segmenti esterni alle cellule dello strato pigmentato. Si ritiene che la vitamina A aumenti la permeabilità delle membrane cellulari.

Al buio, viene ripristinata la rodopsina, che richiede vitamina A. Con la sua carenza, si verifica un deterioramento della vista al buio, chiamato cecità notturna. I coni contengono una sostanza fotosensibile simile alla rodopsina, si chiama così iodopsina. È costituito anche da proteine ​​retinali e opsina, ma la struttura di quest'ultima non è la stessa della proteina rodopsina.

A causa di una serie di reazioni chimiche che si verificano nei fotorecettori, nei processi delle cellule gangliari della retina si verifica un'eccitazione diffusa, diretta ai centri visivi del cervello.

Sistema ottico dell'occhio. Sulla strada verso il guscio sensibile alla luce dell'occhio - la retina - i raggi luminosi attraversano diverse superfici trasparenti - le superfici anteriore e posteriore della cornea, del cristallino e del corpo vitreo. Le diverse curvature e indici di rifrazione di queste superfici determinano la rifrazione dei raggi luminosi all'interno dell'occhio (Fig. 12.4).

Riso. 12.4. Meccanismo di accomodamento (secondo Helmholtz). 1 - sclera; 2 - coroide; 3 - retina; 4 - cornea; 5 - camera anteriore; 6 - iride; 7 - lente; 8 - corpo vitreo; 9 - muscolo ciliare, processi ciliari e cintura ciliare (legamenti di Zinn); 10 - fossa centrale; 11 - nervo ottico.

Il potere rifrattivo di qualsiasi sistema ottico è espresso in diottrie (D). Una diottria equivale al potere di rifrazione di una lente con una lunghezza focale di 100 cm.Il potere di rifrazione dell'occhio umano è di 59 D quando si guardano oggetti distanti e 70,5 D quando si guardano oggetti vicini. L'immagine ottenuta sulla retina è nettamente ridotta, capovolta e da destra a sinistra (Fig. 12.5).

Riso. 12.5. Il percorso dei raggi provenienti da un oggetto e la costruzione di un'immagine retina occhi. AB- articolo; av- la sua immagine; 0 - punto nodale; B - B- asse ottico principale.

Alloggio. Alloggio chiamato l'adattamento dell'occhio alla visione chiara di oggetti situati a diverse distanze da una persona. Per vedere chiaramente un oggetto è necessario che sia messo a fuoco sulla retina, cioè che i raggi provenienti da tutti i punti della sua superficie siano proiettati sulla superficie della retina (Fig. 12.6).

Riso. 12.6. Percorso dei raggi da punti vicini e lontani. Spiegazione nel testo

Quando guardiamo gli oggetti distanti (A), la loro immagine (a) è focalizzata sulla retina e sono visibili chiaramente. Ma l'immagine (b) degli oggetti vicini (B) è sfocata, poiché i raggi provenienti da essi vengono raccolti dietro la retina. Il ruolo principale nell'accomodazione è svolto dal cristallino, che modifica la sua curvatura e, di conseguenza, il suo potere rifrattivo. Quando si visualizzano oggetti vicini, la lente diventa più convessa (Figura 12.4), a causa della quale i raggi divergenti da qualsiasi punto dell'oggetto convergono sulla retina.

L'accomodamento avviene grazie alla contrazione dei muscoli ciliari, che modificano la convessità del cristallino. Il cristallino è racchiuso in una sottile capsula trasparente, che è sempre tesa, cioè appiattita, dalle fibre della fascia ciliare (legamento di Zinn). La contrazione delle cellule muscolari lisce del corpo ciliare riduce la trazione delle zonule di Zinn, che aumenta la convessità del cristallino grazie alla sua elasticità. I muscoli ciliari sono innervati dalle fibre parasimpatiche del nervo oculomotore. L'introduzione dell'atropina nell'occhio provoca un'interruzione della trasmissione dell'eccitazione a questo muscolo e limita l'accomodazione dell'occhio durante l'esame di oggetti vicini. Al contrario, le sostanze parasimpaticomimetiche - pilocarpina ed eserina - provocano la contrazione di questo muscolo.

La distanza più breve tra un oggetto e l'occhio, alla quale questo oggetto è ancora chiaramente visibile, determina la posizione vicino al punto di visione chiara, e la distanza maggiore è punto più lontano di visione chiara. Quando l'oggetto si trova nel punto vicino l'accomodazione è massima, nel punto lontano non c'è accomodazione. Il punto di visione chiara più vicino è a 10 cm di distanza.

Presbiopia. Il cristallino perde elasticità con l'età e quando cambia la tensione delle zonule di Zinn, la sua curvatura cambia poco. Pertanto, il punto di visione chiara più vicino non si trova più a una distanza di 10 cm dall'occhio, ma si allontana da esso. Gli oggetti vicini non sono visibili contemporaneamente. Questa condizione è chiamata ipermetropia senile. Gli anziani sono costretti a usare occhiali con lenti biconvesse.

Errori di rifrazione dell'occhio. Vengono chiamate le proprietà rifrangenti di un occhio normale rifrazione. L'occhio, senza alcun errore di rifrazione, collega i raggi paralleli al fuoco della retina. Se i raggi paralleli convergono dietro la retina, allora lungimiranza. In questo caso, una persona vede male gli oggetti vicini, ma bene quelli lontani. Se i raggi convergono davanti alla retina, allora si sviluppa miopia, O miopia. Con un tale errore di rifrazione, una persona vede male gli oggetti distanti, ma quelli vicini - bene (Fig. 12.7).

Riso. 12.7. Diagramma della rifrazione in occhi normali (A), miopi (B) e ipermetropi (D) e correzione ottica della miopia (B) e dell'ipermetropia (D)

La ragione della miopia e dell'ipermetropia risiede nella dimensione non standard del bulbo oculare (nella miopia è allungato, nell'ipermetropia è appiattito e corto) e nell'insolito potere di rifrazione. Per la miopia sono necessari occhiali con lenti concave che diffondono i raggi; per l'ipermetropia - con quelli biconvessi, che raccolgono i raggi.

Includono anche gli errori di rifrazione astigmatismo, cioè rifrazione disuguale dei raggi in direzioni diverse (ad esempio, lungo il meridiano orizzontale e verticale). Questo difetto è insito in ogni occhio in misura molto lieve. Se si osserva la Figura 12.8, dove le linee di uguale spessore si trovano orizzontalmente e verticalmente, alcune sembrano più sottili, altre appaiono più spesse.

Riso. 12.8. Disegno per rilevare l'astigmatismo

L'astigmatismo non è dovuto alla superficie strettamente sferica della cornea. Per astigmatismo gradi forti questa superficie può avvicinarsi a quella cilindrica, che viene corretta da lenti cilindriche che compensano le imperfezioni corneali.

Allievo e riflesso pupillare. La pupilla è il foro al centro dell'iride attraverso il quale i raggi luminosi passano nell'occhio. La pupilla contribuisce alla chiarezza dell'immagine sulla retina trasmettendo solo i raggi centrali ed eliminando la cosiddetta aberrazione sferica. L'aberrazione sferica è che i raggi che colpiscono le parti periferiche della lente vengono rifratti più fortemente dei raggi centrali. Pertanto, se i raggi periferici non vengono eliminati, sulla retina dovrebbero apparire cerchi di diffusione della luce.

I muscoli dell'iride sono in grado di modificare le dimensioni della pupilla e quindi regolare il flusso di luce che entra nell'occhio. Cambiando il diametro della pupilla si cambia il flusso luminoso di 17 volte. La reazione della pupilla ai cambiamenti di illuminazione è di natura adattiva, poiché stabilizza in qualche modo il livello di illuminazione della retina. Se copri l'occhio dalla luce e poi lo apri, la pupilla, che si era dilatata durante un'eclissi, si restringe rapidamente. Questo restringimento avviene in modo riflessivo (“riflesso pupillare”).

Nell'iride ci sono due tipi di fibre muscolari che circondano la pupilla: circolari, innervate dalle fibre parasimpatiche del nervo oculomotore, altre - radiali, innervate dai nervi simpatici. La contrazione del primo provoca la costrizione, la contrazione del secondo l'espansione della pupilla. Di conseguenza, l'acetilcolina e l'eserina causano costrizione e l'adrenalina provoca la dilatazione della pupilla. Le pupille si dilatano durante il dolore, durante l'ipossia e anche durante le emozioni che aumentano l'eccitazione del sistema simpatico (paura, rabbia). La dilatazione della pupilla è un sintomo importante di numerosi condizioni patologiche, come shock doloroso, ipossia. Pertanto, la dilatazione delle pupille durante l'anestesia profonda indica un'ipossia imminente ed è un segno di una condizione pericolosa per la vita.

Nelle persone sane, la dimensione delle pupille di entrambi gli occhi è la stessa. Quando un occhio è illuminato, anche la pupilla dell'altro si restringe; una tale reazione è chiamata amichevole. In alcuni casi patologici, le dimensioni delle pupille di entrambi gli occhi sono diverse (anisocoria). Ciò può verificarsi a causa di un danno al nervo simpatico su un lato.

Adattamento visivo. Quando si passa dall'oscurità alla luce, si verifica una cecità temporanea e quindi la sensibilità dell'occhio diminuisce gradualmente. Questo adattamento del sistema sensoriale visivo alle condizioni di luce intensa viene chiamato adattamento alla luce. Il fenomeno opposto ( adattamento oscuro) si osserva quando si passa da una stanza luminosa a una stanza quasi buia. All'inizio, una persona non vede quasi nulla a causa della ridotta eccitabilità dei fotorecettori e dei neuroni visivi. A poco a poco, i contorni degli oggetti iniziano ad emergere, e poi anche i loro dettagli differiscono, poiché la sensibilità dei fotorecettori e dei neuroni visivi nell'oscurità aumenta gradualmente.

L'aumento della sensibilità alla luce al buio avviene in modo non uniforme: nei primi 10 minuti aumenta decine di volte, e poi entro un'ora decine di migliaia di volte. Un ruolo importante in questo processo è svolto dal ripristino dei pigmenti visivi. I pigmenti dei coni al buio vengono ripristinati più velocemente della rodopsina dei bastoncelli, quindi nei primi minuti di permanenza al buio, l'adattamento è dovuto ai processi nei coni. Questo primo periodo di adattamento non porta a grandi cambiamenti nella sensibilità dell'occhio, poiché la sensibilità assoluta dell'apparato dei coni è piccola.

Il prossimo periodo di adattamento è dovuto al ripristino della rodopsina. Questo periodo termina solo alla fine della prima ora al buio. Il ripristino della rodopsina è accompagnato da un forte aumento (100.000 - 200.000 volte) della sensibilità dei bastoncelli alla luce. A causa della massima sensibilità al buio dei soli bastoncelli, un oggetto scarsamente illuminato è visibile solo nella visione periferica.

Teorie della percezione del colore. Esistono numerose teorie sulla percezione del colore; La teoria dei tre componenti è quella più ampiamente accettata. Afferma l'esistenza nella retina di tre diversi tipi di fotorecettori che percepiscono il colore: i coni.

V.M. ha parlato dell'esistenza di un meccanismo a tre componenti per la percezione del colore. Lomonosov. Questa teoria fu successivamente formulata nel 1801 da T. Jung e poi sviluppata da G. Helmholtz. Secondo questa teoria, i coni contengono varie sostanze sensibili alla luce. Alcuni coni contengono una sostanza sensibile al colore rosso, altri al verde ed altri al viola. Ogni colore influenza tutti e tre gli elementi di rilevamento del colore, ma a vari livelli. Questa teoria è stata confermata direttamente in esperimenti in cui l'assorbimento della radiazione di diverse lunghezze d'onda nei singoli coni della retina umana è stato misurato con un microspettrofotometro.

Secondo un'altra teoria proposta da E. Hering, i coni contengono sostanze sensibili alle radiazioni bianco-nero, rosso-verde e giallo-blu. Negli esperimenti in cui è stato utilizzato un microelettrodo per registrare gli impulsi delle cellule gangliari della retina di animali illuminati con luce monocromatica, si è scoperto che le scariche della maggior parte dei neuroni (dominatori) si verificano quando esposti a qualsiasi colore. In altre cellule gangliari (modulatori), gli impulsi si verificano quando illuminati con un solo colore. Sono stati identificati 7 tipi di modulatori che rispondono in modo ottimale alla luce di diverse lunghezze d'onda (da 400 a 600 nm).

Molti cosiddetti neuroni del colore opposto si trovano nella retina e nei centri visivi. L'effetto delle radiazioni sull'occhio in alcune parti dello spettro li eccita e in altre parti dello spettro li inibisce. Si ritiene che tali neuroni codifichino le informazioni sul colore in modo più efficiente.

Daltonismo. Il daltonismo parziale fu descritto alla fine del XVIII secolo. D. Dalton, che ne soffriva lui stesso (quindi, l'anomalia della percezione dei colori era chiamata daltonismo). Il daltonismo si manifesta nell'8% degli uomini e molto meno frequentemente nelle donne: la sua comparsa è associata all'assenza di alcuni geni sul cromosoma X spaiato negli uomini. Per diagnosticare il daltonismo, importante nella selezione professionale, vengono utilizzate tabelle policromatiche. Le persone affette da questa malattia non possono essere conducenti di trasporto a pieno titolo, poiché non riescono a distinguere il colore dei semafori e dei segnali stradali. Esistono tre tipi di daltonismo parziale: protanopia, deuteranopia e tritanopia. Ognuno di essi è caratterizzato dalla mancata percezione di uno dei tre colori primari.

Le persone che soffrono di protanopia (“ciechi rossi”) non percepiscono il colore rosso; i raggi blu-blu sembrano loro incolori. Persone che soffrono deuteranopia("cieco verde") non distingue i colori verdi dal rosso scuro e dal blu. A tritanopia– una rara anomalia della visione dei colori, i raggi blu e viola non vengono percepiti.

Tutti i tipi elencati di cecità parziale alla luce sono ben spiegati dalla teoria a tre componenti della percezione del colore. Ogni tipo di cecità è il risultato dell'assenza di una delle tre sostanze che percepiscono il colore dei coni. Si verifica anche un completo daltonismo - acromasia, in cui, a causa del danno all'apparato conico della retina, una persona vede tutti gli oggetti solo in diverse tonalità di grigio.

Il ruolo dei movimenti oculari per la visione. Quando guardi qualsiasi oggetto, gli occhi si muovono. I movimenti oculari vengono eseguiti da 6 muscoli attaccati al bulbo oculare. I movimenti dei due occhi avvengono simultaneamente e in modo amichevole. Quando si guardano oggetti vicini è necessario avvicinare e quando si guardano oggetti distanti separare gli assi visivi dei due occhi. L'importante ruolo dei movimenti oculari per la vista è determinato anche dal fatto che affinché il cervello riceva continuamente informazioni visive, è necessario il movimento dell'immagine sulla retina. Gli impulsi nel nervo ottico si verificano quando l'immagine luminosa viene accesa e spenta. Con l'esposizione continua alla luce sugli stessi fotorecettori, l'impulso nelle fibre del nervo ottico si interrompe rapidamente e la sensazione visiva con occhi e oggetti immobili scompare dopo 1-2 s. Per evitare che ciò accada, l'occhio, esaminando qualsiasi oggetto, produce continui salti che non vengono avvertiti da una persona. Come risultato di ogni salto, l'immagine sulla retina si sposta da un fotorecettore a un altro, provocando nuovamente impulsi nelle cellule gangliari. La durata di ogni salto è pari a centesimi di secondo e la sua ampiezza non supera i 20º. Più complesso è l'oggetto in questione, più complessa è la traiettoria del movimento oculare. Sembrano tracciare i contorni dell'immagine, soffermandosi sulle sue aree più informative (ad esempio, sul viso: questi sono gli occhi). Inoltre, l'occhio trema e va alla deriva continuamente (si sposta lentamente dal punto di fissazione dello sguardo) - saccadi. Questi movimenti svolgono anche un ruolo nel disadattamento dei neuroni visivi.

Tipi di movimenti oculari. Esistono 4 tipi di movimenti oculari.

Saccadi– impercettibili salti rapidi (in centesimi di secondo) dell'occhio, tracciando i contorni dell'immagine. I movimenti saccadici aiutano a mantenere l'immagine sulla retina, cosa che si ottiene spostando periodicamente l'immagine attraverso la retina, portando all'attivazione di nuovi fotorecettori e di nuove cellule gangliari.

Follower fluidi movimenti oculari che seguono un oggetto in movimento.

Convergente movimenti: avvicinare gli assi visivi l'uno all'altro quando si osserva un oggetto vicino all'osservatore. Ogni tipo di movimento è controllato separatamente dall'apparato nervoso, ma alla fine tutte le fusioni terminano sui motoneuroni che innervano i muscoli estrinseci dell'occhio.

Vestibolare i movimenti oculari sono un meccanismo regolatore che appare quando i recettori dei canali semicircolari sono eccitati e mantiene la fissazione dello sguardo durante i movimenti della testa.

Visione binoculare. Quando guarda un oggetto, una persona con una vista normale non ha la sensazione di due oggetti, sebbene ci siano due immagini su due retine. Le immagini di tutti gli oggetti cadono sulle cosiddette aree corrispondenti, o corrispondenti, delle due retine, e nella percezione umana queste due immagini si fondono in una sola. Applica una leggera pressione su un occhio lateralmente: inizierai subito a vedere doppio perché l'allineamento delle retine è disturbato. Se guardi un oggetto vicino, convergendo gli occhi, l'immagine di un punto più distante cade su punti non identici (disparati) delle due retine (Fig. 12.9). La disparità gioca un ruolo importante nella stima della distanza e quindi nel vedere la profondità del rilievo. Una persona è in grado di notare un cambiamento in profondità, creando uno spostamento dell'immagine sulla retina di diversi secondi d'arco. La fusione binoculare, o la combinazione dei segnali provenienti dalle due retine in un'unica immagine visiva, avviene nella corteccia visiva primaria. La visione con due occhi facilita notevolmente la percezione dello spazio e della profondità di un oggetto e aiuta a determinarne la forma e il volume.

Riso. 12.9. Il percorso dei raggi nella visione binoculare. UN– fissazione con lo sguardo dell’oggetto più vicino; B– fissazione con lo sguardo di un oggetto distante; 1 , 4 – punti identici della retina; 2 , 3 – punti non identici (disparati).

Sistema di sensori (analizzatore)- chiamata la parte del sistema nervoso costituita da elementi percettivi - recettori sensoriali, le vie nervose che trasportano le informazioni dai recettori al cervello e le parti del cervello che elaborano e analizzano queste informazioni

Il sistema di sensori comprende 3 parti

1. Recettori: organi di senso

2. Sezione conduttrice che collega i recettori al cervello

3. Sezione della corteccia cerebrale, che percepisce ed elabora le informazioni.

Recettori- un collegamento periferico atto a percepire gli stimoli provenienti dall'ambiente esterno o interno.

I sistemi sensoriali hanno piano generale struttura e per i sistemi sensoriali è caratteristico

Multistrato- la presenza di diversi strati di cellule nervose, il primo dei quali è associato ai recettori e l'ultimo ai neuroni delle aree motorie della corteccia cerebrale. I neuroni sono specializzati nell’elaborazione di diversi tipi di informazioni sensoriali.

Multicanale- la presenza di più canali paralleli per l'elaborazione e la trasmissione delle informazioni, che garantisce un'analisi dettagliata del segnale e una maggiore affidabilità.

Numero diverso di elementi negli strati adiacenti, che forma i cosiddetti “imbuti sensoriali” (restringendosi o espandendosi). Possono garantire l'eliminazione della ridondanza delle informazioni o, al contrario, un'analisi frazionata e complessa delle caratteristiche del segnale

Differenziazione del sistema sensoriale verticalmente e orizzontalmente. Per differenziazione verticale si intende la formazione di sezioni del sistema sensoriale, costituite da più strati neurali (bulbi olfattivi, nuclei cocleari, corpi genicolati).

La differenziazione orizzontale rappresenta la presenza di recettori e neuroni con proprietà diverse all'interno dello stesso strato. Ad esempio, i bastoncelli e i coni della retina elaborano le informazioni in modo diverso.

Il compito principale del sistema sensoriale è la percezione e l'analisi delle proprietà degli stimoli, sulla base dei quali sorgono sensazioni, percezioni e idee. Ciò costituisce le forme di una riflessione sensoriale e soggettiva del mondo esterno

Funzioni dei sistemi touch

1. Rilevamento del segnale. Ogni sistema sensoriale nel processo di evoluzione si è adattato alla percezione di stimoli adeguati inerenti ad un dato sistema. Il sistema sensoriale, ad esempio l'occhio, può ricevere irritazioni diverse: adeguate e inadeguate (luce o colpo all'occhio). I sistemi sensoriali percepiscono la forza: l'occhio percepisce 1 fotone luminoso (10 V -18 W). Shock oculare (10 V -4 W). Corrente elettrica (10 V -11 W)
2. Discriminazione del segnale.
3. Trasmissione o conversione del segnale. Qualsiasi sistema sensoriale funziona come un trasduttore. Converte una forma di energia da uno stimolo attivo in energia irritazione nervosa. Il sistema sensoriale non dovrebbe distorcere il segnale di stimolo.

• Può essere di natura spaziale
• Trasformazioni temporanee
• limitazione della ridondanza delle informazioni (inclusione di elementi inibitori che inibiscono i recettori vicini)
• Selezione caratteristiche essenziali segnale

1. Codificazione delle informazioni - sotto forma di impulsi nervosi
2. Rilevamento del segnale, ecc. e. identificare i segni di uno stimolo che ha un significato comportamentale
3. Fornire il riconoscimento delle immagini
4. Adattarsi agli stimoli
5. Interazione dei sistemi sensoriali, che formano lo schema del mondo circostante e allo stesso tempo ci permettono di relazionarci con questo schema, per il nostro adattamento. Tutti gli organismi viventi non possono esistere senza ricevere informazioni dall'ambiente. Quanto più accuratamente un organismo riceve tali informazioni, tanto maggiori saranno le sue possibilità nella lotta per l'esistenza.

I sistemi sensoriali sono in grado di rispondere a stimoli inappropriati. Se provi i terminali della batteria, senti una sensazione di gusto: acido, questa è l'azione corrente elettrica. Questa reazione del sistema sensoriale a stimoli adeguati e inadeguati ha sollevato la questione della fisiologia: quanto possiamo fidarci dei nostri sensi.

Johann Müller formulato nel 1840 la legge dell'energia specifica degli organi di senso.

La qualità delle sensazioni non dipende dalla natura dello stimolo, ma è determinata interamente dall'energia specifica insita nel sistema sensibile, che si libera quando agisce lo stimolo.

Con questo approccio possiamo conoscere solo ciò che è inerente a noi stessi e non ciò che è nel mondo che ci circonda. Studi successivi hanno dimostrato che l'eccitazione in qualsiasi sistema sensoriale avviene sulla base di una fonte di energia: l'ATP.

Lo studente di Muller, Helmholtz, lo creò teoria dei simboli, secondo il quale considerava le sensazioni come simboli e oggetti del mondo circostante. La teoria dei simboli negava la possibilità di conoscere il mondo che ci circonda.

Queste 2 direzioni furono chiamate idealismo fisiologico. Cos'è una sensazione? Una sensazione è un'immagine soggettiva del mondo oggettivo. Le sensazioni sono immagini del mondo esterno. Esistono in noi e sono generati dall'azione delle cose sui nostri sensi. Per ognuno di noi, questa immagine sarà soggettiva, cioè dipende dal grado del nostro sviluppo, esperienza e ogni persona percepisce gli oggetti e i fenomeni circostanti a modo suo. Saranno oggettivi, cioè questo significa che esistono, indipendentemente dalla nostra coscienza. Poiché esiste una soggettività della percezione, come decidere chi percepisce più correttamente? Dove sarà la verità? Il criterio della verità è l'attività pratica. Si sta verificando un apprendimento coerente. Ad ogni fase si ottengono nuove informazioni. Il bambino assaggia i giocattoli e li smonta in parti. È da queste esperienze profonde che acquisiamo una conoscenza più profonda del mondo.

Classificazione dei recettori.

1. Primario e secondario. Recettori primari rappresentano la terminazione recettoriale, che è formata dal primissimo neurone sensibile (corpuscolo di Pacini, corpuscolo di Meissner, disco di Merkel, corpuscolo di Ruffini). Questo neurone si trova nel ganglio spinale. Recettori secondari percepire le informazioni. Grazie a cellule nervose specializzate, che poi trasmettono l'eccitazione alla fibra nervosa. Cellule sensibili degli organi del gusto, dell'udito, dell'equilibrio.
2. Remoto e contatto. Alcuni recettori percepiscono l'eccitazione con il contatto diretto - contatto, mentre altri possono percepire l'irritazione a una certa distanza - distante
3. Esterocettori, interorecettori. Esterocettori- percepiscono l'irritazione dell'ambiente esterno - vista, gusto, ecc. e provvedono all'adattamento all'ambiente. Interorecettori- recettori degli organi interni. Riflettono lo stato degli organi interni e dell'ambiente interno del corpo.
4. Somatico: superficiale e profondo. Superficiale: pelle, mucose. Profondi - recettori di muscoli, tendini, articolazioni
5. Viscerale
6. Recettori del sistema nervoso centrale
7. Recettori sensoriali speciali: visivo, uditivo, vestibolare, olfattivo, gustativo

Dalla natura della percezione delle informazioni

1. Meccanorecettori (pelle, muscoli, tendini, articolazioni, organi interni)
2. Termorecettori (pelle, ipotalamo)
3. Chemocettori (arco aortico, seno carotideo, midollo allungato, lingua, naso, ipotalamo)
4. Fotorecettori (occhio)
5. Recettori del dolore (nocicettivi) (pelle, organi interni, mucose)

Meccanismi di eccitazione dei recettori

Nel caso dei recettori primari, l'azione dello stimolo viene percepita dalla terminazione del neurone sensibile. Uno stimolo attivo può causare iperpolarizzazione o depolarizzazione della membrana superficiale dei recettori, principalmente a causa di cambiamenti nella permeabilità al sodio. Un aumento della permeabilità agli ioni sodio porta alla depolarizzazione della membrana e sulla membrana del recettore appare un potenziale recettore. Esiste finché lo stimolo è in vigore.

Potenziale del recettore non obbedisce alla legge “Tutto o niente”; la sua ampiezza dipende dalla forza dello stimolo. Non ha periodo refrattario. Ciò consente di sommare i potenziali del recettore durante l'azione degli stimoli successivi. Si diffonde melenno, con estinzione. Quando il potenziale del recettore raggiunge una soglia critica, fa apparire un potenziale d'azione nel nodo di Ranvier più vicino. Nel nodo di Ranvier nasce un potenziale d'azione che obbedisce alla legge “tutto o niente” e che si diffonderà.

Nel recettore secondario l'azione dello stimolo viene percepita dalla cellula recettrice. In questa cellula si forma un potenziale recettore, la cui conseguenza sarà il rilascio del trasmettitore dalla cellula nella sinapsi, che agisce sulla membrana postsinaptica della fibra sensibile e l'interazione del trasmettitore con i recettori porta alla formazione di un altro, potenziale locale, che si chiama Generatore. Le sue proprietà sono identiche a quelle del recettore. La sua ampiezza è determinata dalla quantità di mediatore rilasciato. Mediatori: acetilcolina, glutammato.

I potenziali d'azione si verificano periodicamente perché sono caratterizzati da un periodo di refrattarietà, in cui la membrana perde la proprietà di eccitabilità. I potenziali d'azione sorgono in modo discreto e il recettore nel sistema sensoriale funziona come un convertitore da analogico a discreto. Si osserva un adattamento nei recettori: adattamento all'azione degli stimoli. C’è chi si adatta velocemente e chi lentamente. Con l'adattamento, l'ampiezza del potenziale del recettore e il numero di impulsi nervosi che percorrono la fibra sensibile diminuiscono. I recettori codificano le informazioni. Ciò è possibile grazie alla frequenza dei potenziali, al raggruppamento degli impulsi in raffiche separate e agli intervalli tra le raffiche. La codifica è possibile in base al numero di recettori attivati ​​nel campo recettivo.

Soglia dell'irritazione e soglia del divertimento.

Soglia di irritazione- la forza minima dello stimolo che provoca una sensazione.

Soglia di intrattenimento- la forza minima di cambiamento nello stimolo, alla quale nasce una nuova sensazione.

Le cellule ciliate vengono eccitate quando i capelli vengono spostati da 10 a -11 metri (0,1 amstrem).

Nel 1934 Weber formulò una legge che stabilisce una relazione tra la forza iniziale dell'irritazione e l'intensità della sensazione. Ha dimostrato che la variazione dell'intensità dello stimolo è un valore costante

∆I / Io = K Io=50 ∆I=52,11 Io=100 ∆I=104,2

Fechner stabilì che la sensazione è direttamente proporzionale al logaritmo dell'irritazione

S=a*logR+b Sensazione S R-irritazione

S=KI in Grado A I - forza di irritazione, K e A - costanti

Per i recettori tattili S=9,4*I d 0,52

Nei sistemi sensoriali ci sono recettori per l'autoregolazione della sensibilità dei recettori.

Influenza del sistema simpatico - sistema simpatico aumenta la sensibilità dei recettori all'azione degli stimoli. Questo è utile in una situazione di pericolo. Aumenta l'eccitabilità dei recettori - formazione reticolare. Nei nervi sensoriali sono state trovate fibre efferenti che possono modificare la sensibilità dei recettori. Tali fibre nervose si trovano nell'organo uditivo.

Sistema uditivo sensoriale

Per la maggior parte delle persone che vivono in un contesto moderno, l’udito sta progressivamente diminuendo. Questo succede con l'età. Ciò è facilitato dall'inquinamento da suoni ambientali - veicoli, discoteche, ecc. Cambiamenti in apparecchio acustico diventare irreversibili. Le orecchie umane contengono 2 organi sensoriali. Udito ed equilibrio. Le onde sonore si propagano sotto forma di compressione e scarica nei mezzi elastici e la propagazione dei suoni nei mezzi densi è migliore che nei gas. Il suono ne ha 3 proprietà importanti- altezza o frequenza, potenza o intensità e timbro. L'altezza del suono dipende dalla frequenza di vibrazione e l'orecchio umano percepisce frequenze da 16 a 20.000 Hz. Con sensibilità massima da 1000 a 4000 Hz.

La frequenza principale del suono della laringe di un uomo è di 100 Hz. Donne - 150 Hz. Quando si parla compaiono ulteriori suoni ad alta frequenza sotto forma di sibili e fischi, che scompaiono quando si parla al telefono e questo rende il parlato più comprensibile.

La potenza del suono è determinata dall'ampiezza delle vibrazioni. La potenza sonora è espressa in dB. La potenza è una relazione logaritmica. Discorso sussurrato - 30 dB, discorso normale - 60-70 dB. Il rumore del trasporto è 80, il rumore del motore di un aereo è 160. Una potenza sonora di 120 dB provoca disagio e 140 provoca sensazioni dolorose.

Il timbro è determinato dalle vibrazioni secondarie delle onde sonore. Le vibrazioni ordinate creano suoni musicali. E le vibrazioni casuali causano semplicemente rumore. La stessa nota suona in modo diverso su strumenti diversi a causa delle diverse vibrazioni aggiuntive.

L'orecchio umano ha 3 componenti: l'orecchio esterno, medio e interno. L'orecchio esterno è rappresentato dal padiglione auricolare, che funge da imbuto di raccolta dei suoni. L'orecchio umano capta i suoni in modo meno perfetto di quello del coniglio e dei cavalli, che possono controllare le loro orecchie. Il padiglione auricolare è basato sulla cartilagine, ad eccezione del lobo dell'orecchio. Il tessuto cartilagineo conferisce elasticità e forma all'orecchio. Se la cartilagine è danneggiata, viene ripristinata crescendo. Canale uditivo esterno S forma figurata- verso l'interno, in avanti e verso il basso, lunghezza 2,5 cm Il canale uditivo è rivestito di pelle con bassa sensibilità della parte esterna e alta sensibilità della parte interna. La parte esterna del condotto uditivo contiene peli che impediscono alle particelle di entrare nel condotto uditivo. Le ghiandole del condotto uditivo producono un lubrificante giallo, che protegge anche il condotto uditivo. Alla fine del passaggio si trova il timpano, costituito da fibre fibrose ricoperte all'esterno dalla pelle e all'interno dalla mucosa. Il timpano separa l'orecchio medio dall'orecchio esterno. Vibra con la frequenza del suono percepito.

L'orecchio medio è rappresentato dalla cavità timpanica, il cui volume è di circa 5-6 gocce d'acqua e cavità timpanica pieno d'acqua, rivestito di mucosa e contiene 3 ossicini uditivi: martello, incudine e staffa. L'orecchio medio comunica con il rinofaringe tramite la tromba di Eustachio. A riposo, il lume della tromba di Eustachio è chiuso, il che equalizza la pressione. Processi infiammatori, portando all'infiammazione di questo tubo, provocando una sensazione di congestione. L'orecchio medio è separato dall'orecchio interno da un foro ovale e rotondo. Oscillazioni timpano attraverso un sistema di leve vengono trasmessi dalla staffa alla finestra ovale, e l'orecchio esterno trasmette i suoni per via aerea.

C'è una differenza nell'area della membrana timpanica e della finestra ovale (l'area della membrana timpanica è di 70 mm per quadrato e quella della finestra ovale è di 3,2 mm per quadrato). Quando le vibrazioni vengono trasferite dalla membrana alla finestra ovale, l'ampiezza diminuisce e la forza delle vibrazioni aumenta di 20-22 volte. A frequenze fino a 3000 Hz viene trasmesso il 60% del Mi orecchio interno. Nell'orecchio medio ci sono 2 muscoli che modificano le vibrazioni: il muscolo tensore del timpano (attaccato alla parte centrale del timpano e al manico del martello) - all'aumentare della forza di contrazione, l'ampiezza diminuisce; muscolo della staffa: le sue contrazioni limitano le vibrazioni della staffa. Questi muscoli prevengono lesioni al timpano. Oltre alla trasmissione aerea dei suoni, esiste anche la trasmissione ossea, ma questa forza sonora non è in grado di provocare vibrazioni nelle ossa del cranio.

Orecchio interno

L'orecchio interno è un labirinto di tubi ed estensioni interconnessi. L'organo dell'equilibrio si trova nell'orecchio interno. Il labirinto ha una base ossea e all'interno c'è un labirinto membranoso e c'è un'endolinfa. La coclea appartiene alla parte uditiva; forma 2,5 giri intorno asse centrale ed è diviso in 3 scale: vestibolare, timpanica e membranosa. Il canale vestibolare inizia con la membrana della finestra ovale e termina con la finestra rotonda. All'apice della coclea, questi 2 canali comunicano utilizzando helicocream. Ed entrambi questi canali sono pieni di perilinfa. Nel canale membranoso medio c'è un apparato di ricezione del suono: l'organo di Corti. La membrana principale è costituita da fibre elastiche che partono dalla base (0,04 mm) e arrivano fino all'apice (0,5 mm). Verso l'alto la densità delle fibre diminuisce di 500 volte. L'organo del Corti è situato sulla membrana basilare. È costituito da 20-25mila cellule ciliate speciali situate sulle cellule di supporto. Le cellule ciliate si trovano in 3-4 file (fila esterna) e in una fila (interna). Nella parte superiore delle cellule ciliate ci sono stereocilia o chinocilia, le stereocilia più grandi. Le fibre sensibili dell'ottavo paio di nervi cranici del ganglio spirale si avvicinano alle cellule ciliate. In questo caso, il 90% delle fibre sensoriali isolate finisce sulle cellule ciliate interne. Fino a 10 fibre convergono su una cellula ciliata interna. E le fibre nervose contengono anche quelle efferenti (fascicolo olivo-cocleare). Formano sinapsi inibitorie sulle fibre sensoriali del ganglio spirale e innervano le cellule ciliate esterne. L'irritazione dell'organo del Corti è associata alla trasmissione delle vibrazioni ossiculari alla finestra ovale. Le vibrazioni a bassa frequenza si propagano dalla finestra ovale all'apice della coclea (è coinvolta l'intera membrana principale), alle basse frequenze si osserva l'eccitazione delle cellule ciliate che si trovano all'apice della coclea. Bekashi studiò la propagazione delle onde nella coclea. Ha scoperto che all'aumentare della frequenza, viene coinvolta una colonna di liquido più piccola. I suoni ad alta frequenza non possono coinvolgere l'intera colonna di fluido, quindi maggiore è la frequenza, meno vibra la perilinfa. Le vibrazioni della membrana principale possono verificarsi quando i suoni vengono trasmessi attraverso il canale membranoso. Quando la membrana principale oscilla, le cellule ciliate si spostano verso l'alto, provocando la depolarizzazione, mentre se verso il basso i peli deviano verso l'interno, provocando l'iperpolarizzazione delle cellule. Quando le cellule ciliate si depolarizzano, i canali del Ca si aprono e il Ca promuove un potenziale d'azione che trasporta informazioni sul suono. Le cellule uditive esterne hanno innervazione efferente e la trasmissione dell'eccitazione avviene con l'aiuto di Ach sulle cellule ciliate esterne. Queste cellule possono cambiare la loro lunghezza: si accorciano con l'iperpolarizzazione e si allungano con la polarizzazione. La modifica della lunghezza delle cellule ciliate esterne influisce sul processo oscillatorio, che migliora la percezione del suono da parte delle cellule ciliate interne. Il cambiamento nel potenziale delle cellule ciliate è associato alla composizione ionica dell'endo e della perilinfa. La perilinfa assomiglia al liquido cerebrospinale, mentre l'endolinfa sì alta concentrazione K(150 mmol). Pertanto l'endolinfa acquisisce una carica positiva verso la perilinfa (+80mV). Le cellule ciliate contengono molto K; hanno un potenziale di membrana e sono carichi negativamente all'interno e positivi all'esterno (MP = -70mV), e la differenza di potenziale permette al K di penetrare dall'endolinfa nelle cellule ciliate. Cambiando la posizione di un capello si aprono 200-300 canali K e si verifica la depolarizzazione. La chiusura è accompagnata da iperpolarizzazione. Nell'organo del Corti la codifica della frequenza avviene a causa dell'eccitazione di diverse parti della membrana principale. Allo stesso tempo, è stato dimostrato che i suoni a bassa frequenza possono essere codificati dallo stesso numero di impulsi nervosi del suono. Tale codifica è possibile quando si percepisce il suono fino a 500 Hz. La codifica delle informazioni sonore si ottiene aumentando il numero di raffiche di fibre per un suono più intenso e grazie al numero di fibre nervose attivate. Le fibre sensoriali del ganglio spirale terminano nei nuclei dorsale e ventrale della coclea del midollo allungato. Da questi nuclei, il segnale entra nei nuclei dell'olivo sia del proprio lato che di quello opposto. Dai suoi neuroni partono vie ascendenti facenti parte dell'ansa laterale che si avvicinano al collicolo inferiore dei quadrigemini e al corpo genicolato mediale talamo. Da quest’ultimo il segnale va alla circonvoluzione temporale superiore (giro di Heschl). Ciò corrisponde ai campi 41 e 42 (zona primaria) e al campo 22 (zona secondaria). Nel sistema nervoso centrale esiste un'organizzazione topotonica dei neuroni, cioè con cui vengono percepiti i suoni frequenze diverse e diverse intensità. Il centro corticale è importante per la percezione, la sequenza del suono e la localizzazione spaziale. Se il campo 22 è danneggiato, la definizione delle parole è compromessa (opposizione ricettiva).

I nuclei dell'olivo superiore sono divisi in parti mediali e laterali. E i nuclei laterali determinano l'intensità disuguale dei suoni che arrivano a entrambe le orecchie. Il nucleo mediale dell'olivo superiore rileva differenze temporali nell'arrivo dei segnali sonori. Si è scoperto che i segnali provenienti da entrambe le orecchie entrano in diversi sistemi dendritici dello stesso neurone percettivo. Violazione percezione uditiva può manifestarsi come ronzio nelle orecchie a causa dell'irritazione dell'orecchio interno o del nervo uditivo e di due tipi di sordità: conduttiva e nervosa. Il primo è associato a lesioni dell'orecchio esterno e medio (tappo di cerume), il secondo è associato a difetti dell'orecchio interno e lesioni del nervo uditivo. Le persone anziane perdono la capacità di percepire le voci ad alta frequenza. Grazie a due orecchie è possibile determinare la localizzazione spaziale del suono. Ciò è possibile se il suono devia dalla posizione centrale di 3 gradi. Quando si percepiscono i suoni, è possibile sviluppare un adattamento dovuto a formazione reticolare e fibre efferenti (influenzando le cellule ciliate esterne.

sistema visivo.

La visione è un processo multi-link che inizia con la proiezione di un'immagine sulla retina dell'occhio, poi c'è l'eccitazione dei fotorecettori, la trasmissione e la trasformazione negli strati neurali del sistema visivo, e termina con la decisione da parte della corteccia corticale superiore parti dell'immagine visiva.

Struttura e funzioni dell'apparato ottico dell'occhio. L'occhio ha una forma sferica, importante per girare lo sguardo. La luce passa attraverso diversi mezzi trasparenti: la cornea, il cristallino e il corpo vitreo, che hanno determinati poteri di rifrazione, espressi in diottrie. La diottria è uguale al potere di rifrazione di una lente con una lunghezza focale di 100 cm Il potere di rifrazione dell'occhio durante la visione di oggetti distanti è 59D, quelli vicini è 70,5D. Sulla retina si forma un'immagine più piccola e invertita.

Alloggio- adattamento dell'occhio alla visione chiara di oggetti a diverse distanze. Il cristallino svolge un ruolo importante nell'accomodazione. Quando si considerano oggetti vicini, i muscoli ciliari si contraggono, il legamento dello zinn si rilassa, il cristallino diventa più convesso a causa della sua elasticità. Considerando quelli distanti, i muscoli sono rilassati, i legamenti sono allungati e allungano il cristallino, rendendolo più appiattito. I muscoli ciliari sono innervati dalle fibre parasimpatiche del nervo oculomotore. Normalmente il punto lontano di visione chiara è all'infinito, il più vicino è a 10 cm dall'occhio. Il cristallino perde elasticità con l'età, quindi il punto più vicino di visione chiara si allontana e si sviluppa l'ipermetropia senile.

Errori di rifrazione dell'occhio.

Miopia (miopia). Se l'asse longitudinale dell'occhio è troppo lungo o il potere rifrattivo del cristallino aumenta, l'immagine viene messa a fuoco davanti alla retina. La persona ha difficoltà a vedere in lontananza. Sono prescritti occhiali con lenti concave.

Lungimiranza (ipermetropia). Si sviluppa quando il mezzo di rifrazione dell'occhio diminuisce o quando l'asse longitudinale dell'occhio si accorcia. Di conseguenza, l’immagine viene messa a fuoco dietro la retina e la persona ha difficoltà a vedere gli oggetti vicini. Sono prescritti occhiali con lenti convesse.

L'astigmatismo è la rifrazione diseguale dei raggi in direzioni diverse, dovuta alla superficie non strettamente sferica della cornea. Sono compensati da vetri con una superficie prossima al cilindrico.

Riflesso pupillare e pupillare. La pupilla è il foro al centro dell'iride attraverso il quale i raggi luminosi passano nell'occhio. La pupilla migliora la chiarezza dell'immagine sulla retina, aumentando la profondità di campo dell'occhio ed eliminandola aberrazione sferica. Se copri l'occhio dalla luce e poi lo apri, la pupilla si restringe rapidamente: il riflesso pupillare. In piena luce la dimensione è 1,8 mm, in luce media - 2,4, al buio - 7,5. L'ingrandimento determina una scarsa qualità dell'immagine ma aumenta la sensibilità. Il riflesso ha un significato adattivo. La pupilla è dilatata dal simpatico e ristretta dal parasimpatico. Nelle persone sane, le dimensioni di entrambe le pupille sono le stesse.

Struttura e funzioni della retina. La retina è lo strato interno dell'occhio sensibile alla luce. Strati:

Pigmentato: una serie di cellule epiteliali ramificate di colore nero. Funzioni: screening (impedisce la dispersione e la riflessione della luce, aumentando la chiarezza), rigenerazione del pigmento visivo, fagocitosi di frammenti di bastoncelli e coni, nutrizione dei fotorecettori. Il contatto tra i recettori e lo strato pigmentato è debole, quindi è qui che si verifica il distacco della retina.

Fotorecettori. I flaconi sono responsabili visione dei colori, ce ne sono 6-7 milioni, mentre per il crepuscolo ce ne sono 110-123 milioni e sono posizionati in modo non uniforme. Nella fovea centrale sono presenti solo i bulbi; qui si ha la massima acuità visiva. I bastoncini sono più sensibili delle fiaschette.

La struttura del fotorecettore. È costituito dalla parte ricettiva esterna - il segmento esterno, con pigmento visivo; gamba di collegamento; parte nucleare con terminazione presinaptica. La parte esterna è costituita da dischi: una struttura a doppia membrana. I segmenti esterni sono costantemente aggiornati. Il terminale presinaptico contiene glutammato.

Pigmenti visivi. I bastoncini contengono rodopsina con assorbimento nella regione di 500 nm. Nei flaconi - iodopsina con assorbimenti di 420 nm (blu), 531 nm (verde), 558 (rosso). La molecola è costituita dalla proteina opsina e dalla parte cromofora - retinale. Solo l'isomero cis percepisce la luce.

Fisiologia della fotoricezione. Quando un quanto di luce viene assorbito, la cis-retinale si trasforma in trans-retinale. Ciò provoca cambiamenti spaziali nella parte proteica del pigmento. Il pigmento si scolorisce e diventa metarodopsina II, che è in grado di interagire con la transducina proteica vicino alla membrana. La transducina viene attivata e si lega al GTP, attivando la fosfodiesterasi. La PDE scompone il cGMP. Di conseguenza, la concentrazione di cGMP diminuisce, il che porta alla chiusura dei canali ionici, mentre la concentrazione di sodio diminuisce, portando all'iperpolarizzazione e alla comparsa di un potenziale recettore che si diffonde in tutta la cellula fino al terminale presinaptico e provoca una diminuzione del rilascio di glutammato.

Ripristino dello stato oscuro originale del recettore. Quando la metarodopsina perde la capacità di interagire con la trasducina, viene attivata la guanilato ciclasi, che sintetizza il cGMP. La guanilato ciclasi viene attivata da una diminuzione della concentrazione di calcio rilasciato dalla cellula dalla proteina di scambio. Di conseguenza, la concentrazione di cGMP aumenta e si lega nuovamente al canale ionico, aprendolo. Una volta aperti, sodio e calcio entrano nella cellula, depolarizzando la membrana del recettore, trasferendola in uno stato oscuro, che accelera nuovamente il rilascio del trasmettitore.

Neuroni retinici.

I fotorecettori fanno sinapsi con i neuroni bipolari. Quando la luce agisce sul trasmettitore, il rilascio del trasmettitore diminuisce, il che porta all'iperpolarizzazione del neurone bipolare. Dal bipolare il segnale viene trasmesso al ganglio. Gli impulsi provenienti da molti fotorecettori convergono su un singolo neurone gangliare. L'interazione dei neuroni retinici vicini è assicurata dalle cellule orizzontali e amacrine, i cui segnali modificano la trasmissione sinaptica tra recettori e bipolari (orizzontali) e tra bipolare e ganglio (amacrine). Le cellule amacrine esercitano un'inibizione laterale tra le cellule gangliari adiacenti. Il sistema contiene anche fibre efferenti che agiscono sulle sinapsi tra cellule bipolari e gangliari, regolando l'eccitazione tra di loro.

Vie nervose.

Il primo neurone è bipolare.

2o - gangliare. I loro processi partono come parte del nervo ottico, effettuano una decussazione parziale (necessaria per fornire a ciascun emisfero le informazioni provenienti da ciascun occhio) e vanno al cervello come parte del tratto ottico, finendo nel corpo genicolato laterale del talamo (3° neurone). Dal talamo - alla zona di proiezione della corteccia, campo 17. Ecco il 4° neurone.

Funzioni visive.

Sensibilità assoluta. Perché si verifichi una sensazione visiva, lo stimolo luminoso deve avere un'energia minima (di soglia). Il bastoncino può essere eccitato da un quanto di luce. Bastoncini e fiasche differiscono poco in termini di eccitabilità, ma il numero di recettori che inviano segnali a una cellula gangliare è diverso al centro e alla periferia.

Alaptazione visiva.

Adattamento del sistema sensoriale visivo a condizioni di illuminazione intensa - adattamento alla luce. Il fenomeno opposto è l’adattamento oscuro. L'aumento della sensibilità al buio è graduale, a causa del ripristino oscuro dei pigmenti visivi. Innanzitutto, viene ripristinata la iodopsina dei flaconi. Ciò ha scarso effetto sulla sensibilità. Quindi viene ripristinata la rodopsina, che aumenta notevolmente la sensibilità. Per l'adattamento sono importanti anche i processi di modifica delle connessioni tra gli elementi retinici: indebolimento dell'inibizione orizzontale, che porta ad un aumento del numero di cellule, inviando segnali al neurone gangliare. Anche l’influenza del sistema nervoso centrale gioca un ruolo. Quando un occhio è illuminato, riduce la sensibilità dell'altro.

Sensibilità visiva differenziale. Secondo la legge di Weber, una persona distinguerà una differenza nell'illuminazione se è più forte dell'1-1,5%.

Contrasto di luminanza si verifica a causa della mutua inibizione laterale dei neuroni visivi. Una striscia grigia su sfondo chiaro appare più scura del grigio su sfondo scuro, poiché le cellule eccitate da uno sfondo chiaro inibiscono le cellule eccitate da una striscia grigia.

Accecante luminosità della luce. Una luce troppo intensa provoca la sgradevole sensazione di accecamento. Il limite superiore dell'abbagliamento dipende dall'adattamento dell'occhio. Quanto più lungo è l'adattamento all'oscurità, tanto minore è la luminosità che provoca l'accecamento.

Inerzia della visione. La sensazione visiva non appare e scompare immediatamente. Dall'irritazione alla percezione ci vogliono 0,03-0,1 s. Le irritazioni che si susseguono rapidamente si fondono in un'unica sensazione. La frequenza minima di ripetizione degli stimoli luminosi alla quale avviene la fusione delle sensazioni individuali è chiamata frequenza critica della fusione dello sfarfallio. Questo è ciò su cui si basa il film. Sensazioni che continuano dopo la cessazione dell'irritazione - immagini successive (l'immagine di una lampada al buio dopo che è stata spenta).

Visione dei colori.

L'intero spettro visibile dal viola (400 nm) al rosso (700 nm).

Teorie. Teoria delle tre componenti di Helmholtz. Sensazione di colore fornita da tre tipi di lampadine, sensibili ad una parte dello spettro (rosso, verde o blu).

La teoria di Hering. I flaconi contengono sostanze sensibili alle radiazioni bianco-nero, rosso-verde e giallo-blu.

Immagini a colori coerenti. Se guardi un oggetto dipinto e poi sfondo bianco, lo sfondo acquisirà un colore aggiuntivo. Il motivo è l'adattamento del colore.

Daltonismo. Il daltonismo è un disturbo in cui è impossibile distinguere i colori. La protanopia non distingue il colore rosso. Con deuteranopia - verde. Per la tritanopia: blu. Diagnosticato utilizzando tabelle policromatiche.

Una perdita completa della percezione del colore è l'acromasia, in cui tutto è visto in sfumature di grigio.

Percezione dello spazio.

Acuità visiva- massima capacità dell'occhio di distinguere singole parti oggetti. Un occhio normale distingue due punti visibili con un angolo di 1 minuto. Massima nitidezza nella zona della macula. Determinato da tabelle speciali.

Con l'aiuto degli occhi - l'organo della vista - una persona distingue colore, forma, volume, caratteristiche distintive oggetti che lo circondano; studia flora e fauna; conosce opere artistiche, architettoniche, scultoree; gode della bellezza della natura.

Ha visione importante nell’attività lavorativa di una persona. Grazie a lui, una persona impara a leggere, disegnare e padroneggiare altre varie abilità lavorative, acquisisce conoscenza e professione. Di conseguenza, grazie alla visione, si arricchisce mondo interiore di una persona, le sue idee sul mondo che lo circonda, sulla natura, sulle arti si approfondiscono, il suo pensiero, le sue capacità mentali e la sua coscienza si sviluppano.

L'occhio si trova nella cavità del cranio: l'orbita. È costituito dal bulbo oculare, dal nervo ottico e dagli apparati ausiliari (muscoli extraoculari e relativi nervi, palpebre e ciglia, ghiandole lacrimali, vasi sanguigni e altri) (Fig. 73).

Il bulbo oculare è rappresentato da parti esterne ed interne. La parte esterna è costituita da tre membrane: quella esterna - fibrosa, quella media - vascolare e quella interna - reticolare. La parte interna del bulbo oculare è rappresentata dal liquido intraoculare, dal cristallino e dal corpo vitreo.

La parte anteriore della membrana fibrosa è chiamata cornea. Il guscio interno del bulbo oculare - la retina, o retina - è particolarmente importante, poiché nella sua parte posteriore ci sono dei recettori che percepiscono la luce e il colore. Questi recettori sono rappresentati da speciali cellule nervose, a forma di bastoncini e coni.

Anatomia del nervo ottico

Visivo e nervi olfattivi non sono omologhi dell'apparato segmentale, quindi la loro struttura è fondamentalmente diversa. Il nervo ottico (II paio) si forma come una conseguenza di una delle vescicole cerebrali primarie. Come uno stelo, cresce in avanti; i tessuti antistanti vengono chiariti e trasformati nei mezzi rifrattivi dell'occhio. Il gambo ottico stesso al suo apice è alquanto premuto verso l'interno.

La sua parte orale è ricoperta da tre strati di cellule speciali, oltre a cellule pigmentate che formano la retina. Le cellule recettrici primarie hanno processi protoplasmatici sotto forma di bastoncelli e coni (percezione della luce e del colore). Gli impulsi vengono trasmessi al secondo strato di cellule della retina - cellule bipolari, i cui processi si avvicinano ai neuroni del terzo strato della retina - cellule gangliari. Le fibre di quest'ultimo formano il nervo ottico, che entra nella parte anteriore fossa cranica, dove si trova alla base del lobo frontale del cervello. Davanti alla sella turcica le fibre del nervo ottico effettuano una decussazione incompleta. Si incrociano solo le fibre provenienti dalla metà interna (nasale) della retina, su cui viene proiettata l'immagine dai campi visivi esterni. Le fibre delle metà esterne (temporali) della retina, che percepiscono le irritazioni dalle metà interne dei campi visivi, non si intersecano (Fig. 1.3.15).

La continuazione del nervo ottico dopo un chiasma incompleto, contenente fibre provenienti dalla metà esterna della retina di un dato occhio e dalla metà interna della retina dell'altro occhio, è chiamata tratto ottico. Quest'ultimo termina nei nuclei anteriori del corpo quadrigemino e genicolato laterale. Dai neuroni dei tubercoli anteriore (vista) e posteriore (udito) del quadrigemino inizia il percorso di risposta urgente sopra descritto: il tratto tettospinale. Gli assoni delle cellule del corpo genicolato esterno formano la radiazione ottica, che passa attraverso il segmento reticolare della capsula interna e termina nella corteccia visiva di proiezione del lobo occipitale nella zona dello sperone dell'uccello (fissura calcarina).

A seconda della funzione svolta nell'occhio si distinguono due sezioni: il sistema ottico dell'occhio e la sezione recettore.

Sistema ottico dell'occhio

Il sistema ottico dell'occhio comprende la cornea, il liquido intraoculare, il cristallino e il corpo vitreo. Sono formazioni che rifrangono i raggi luminosi, grazie alle quali i raggi luminosi vengono focalizzati nei recettori della retina.

Lente

Soprattutto nella rifrazione dei raggi luminosi e nella loro messa a fuoco ruolo importante l'obiettivo gioca. Nella visione da vicino il cristallino si ispessisce, nella visione da lontano si appiattisce. Questo cambiamento nella forma del cristallino è chiamato accomodamento e viene effettuato contraendo e rilassando i muscoli ciliari situati attorno al cristallino. Di conseguenza, l’accomodazione fornisce una visione da lontano e da vicino.

Allievo

La pupilla è un'apertura al centro dell'iride ed è circondata dai muscoli orbicolare e retto. Grazie alla funzione della pupilla, sulla retina dell'occhio la forma, il colore, l'aspetto e altre proprietà degli oggetti sono chiaramente rappresentati (Fig. 74).

Recettori dell'occhio

I recettori a forma di fiasco situati sulla retina percepiscono i colori blu, verde e rosso (Fig. 75).

L'acuità visiva è determinata dalla distanza più piccola tra due punti, necessaria affinché l'occhio li percepisca non come uniti, ma come separati. Una persona con acuità visiva normale può distinguere chiaramente tra due punti situati ad un angolo di 60 secondi. L'acuità visiva viene determinata utilizzando una speciale tabella Golovin (Fig. 76).

La capacità dell'occhio di vedere gli oggetti circostanti e di distinguere i colori con uno sguardo fisso (la somma della visione centrale e periferica) è chiamata campo visivo.

Studio delle funzioni visive

I tipi più comuni sono la miopia (miopia) e l’ipermetropia (ipermetropia). Possono essere congeniti o acquisiti. La miopia si sviluppa nei giovani per tutta la vita. L'ipermetropia appare nella vecchiaia.

Alcune persone sono daltoniche. Ciò è dovuto al fatto che hanno una funzione compromessa dei recettori a forma di fiasco che distinguono il verde, il rosso e altri colori. Questa malattia si chiama daltonismo, è congenita ed è ereditaria.

Igiene visiva

Per mantenere una visione normale, è necessario osservare norme igieniche:materiale dal sito

• l'intensità della luce dovrebbe essere 100-150 lux;
• la luce dovrebbe cadere sul desktop da sinistra;
• durante la lettura, la scrittura, il disegno, il cucito, il disegno, libri, quaderni e altri oggetti devono essere posti ad una distanza di 40 cm dagli occhi;
• mentre leggi, scrivi, disegni, ricami, per riposare gli occhi, dovresti guardare gli oggetti distanti situati fuori dalle finestre ogni 15 minuti per 15-30 secondi;
• Dovresti consumare sistematicamente alimenti contenenti vitamina A (fegato, uova, burro, carote, zucca, ecc.);
• Non si dovrebbe leggere su un autobus, tram, metropolitana, treno o altro mezzo di trasporto, poiché durante la guida, un libro, una rivista o un giornale nelle mani del lettore, soggetto a urti, vibra continuamente, causando cambiamento costante la forma della pupilla, affaticamento dell'occhio e porta ad un indebolimento della vista. Inoltre, non dovresti leggere stando sdraiato; anche gli occhi si stancano troppo se si guarda la TV per molto tempo;
• gli occhi dovrebbero essere protetti da i raggi del sole, dall'esposizione a fiamme vive, polvere e altri influssi avversi. Non dovresti strofinarti gli occhi con le dita. Se si verifica prurito agli occhi, puoi pulire accuratamente le palpebre con una benda o un fazzoletto pulito;
• come cattive abitudini come il fumo e il consumo di alcol contribuiscono allo sviluppo di varie malattie degli occhi;
• per migliorare la percezione del colore degli occhi nei bambini, fin dalla tenera età si dovrebbero mostrare loro giocattoli e disegni multicolori, abituando gli occhi a identificare i colori e indurendoli;
• per indurire gli occhi si consiglia di utilizzare

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IN BREVE - L'analizzatore visivo è un insieme di strutture ottiche, ausiliarie e neurali che percepiscono e analizzano i segnali luminosi sotto forma di radiazioni elettromagnetiche una certa gamma e particelle discrete (fotoni) che formano sensazioni visive.

A causa del fatto che i due occhi di una persona si trovano quasi sulla stessa linea, una persona ha una visione binoculare. Grazie alla visione binoculare è possibile la percezione stereoscopica (profondità, volume, distanza dagli oggetti).

I fotorecettori (bastoncelli e coni) si trovano nella retina, anch'essa dotata di sufficiente struttura complessa ed è una struttura a strati altamente organizzata che unisce non solo i recettori, ma anche una serie di altri neuroni. È qui che avviene l'elaborazione primaria dei segnali visivi, trasformandoli in impulsi nervosi trasmessi alle strutture centrali.

La visione dei colori è la capacità dell'analizzatore visivo di rispondere ai cambiamenti nella lunghezza d'onda della luce con la formazione della sensazione del colore. Esistono due teorie che spiegano i meccanismi della visione dei colori: la teoria dei tre componenti e la teoria dei colori avversari, o contrastanti. Il primo è vero a livello dei bastoncelli e dei coni, mentre il secondo è vero a livello delle altre cellule retiniche e delle strutture sottocorticali. Gli uomini hanno maggiori probabilità di soffrire di anomalie nella visione dei colori, perché... il gene che codifica per la proteina dell'enzima visivo è collegato al loro cromosoma X spaiato.

(DETTAGLI) Adattamento alla luce– aumento della sensibilità della vista quando si passa dall’oscurità alla luce. Ciò avviene più velocemente, il processo richiede solo dai 15 ai 60 secondi.

Adattamento oscuro– aumento della sensibilità del sistema visivo quando ci si sposta da un luogo fortemente illuminato a uno buio. Questo processo è piuttosto lungo e può richiedere fino a 30 minuti.

Soglia di sensibilità alla luce– l'intensità minima dell'esposizione luminosa che provoca la sensazione di luce (10-10–10-4 erg/s). cambiamento della sensibilità visiva a seconda dell'illuminazione iniziale

Visione binoculare – (la capacità di vedere contemporaneamente chiaramente l'immagine di un oggetto con entrambi gli occhi) visione con due occhi con la combinazione delle immagini che ricevono, consentendo di localizzare gli oggetti per direzione e distanza relativa.

Acuità visivaè la risoluzione spaziale del sistema visivo. Questa è la distanza minima visibile all'occhio tra due punti.

La frequenza critica dello sfarfallio della luce: con un'elevata frequenza di ripetizione dei singoli segnali, l'occhio li percepisce come un segnale continuo. È circa 16–20 Hz.

L'organo della vista è l'occhio, che comprende tre elementi di diverso significato funzionale:

il bulbo oculare, in cui si trovano i dispositivi di ricezione, rifrazione e regolazione della luce;

dispositivi di protezione - gusci esterni dell'occhio, apparato lacrimale, ciglia, palpebre, sopracciglia;

elementi motori – tre coppie muscoli oculari, che sono innervati da tre paia di nervi cranici (oculomotore - III paio, trocleare - IV paio e abducente - VI paio).

Struttura dell'occhio

Consideriamo brevemente le principali funzioni degli elementi dell'organo della vista.

1. Sclera: tessuto connettivo bianco che circonda il bulbo oculare; svolge funzioni di sostegno e protezione.

2. La congiuntiva è un tessuto trasparente provvisto di vasi sanguigni. Lo fornisce l'abbondanza di innervazione sensibile nella congiuntiva funzione protettiva, e la secrezione delle numerose ghiandole in esso situate agisce come un lubrificante che riduce l'attrito durante i movimenti del bulbo oculare e protegge la cornea dalla disidratazione.

3. La cornea è una formazione protettiva esterna trasparente, la cui curvatura della superficie determina le caratteristiche della rifrazione della luce. Se la curvatura della cornea è anormale, si verifica una distorsione immagine visiva– astigmatismo.

4. L’iride è uno strato pigmentato di cellule che determina il colore degli occhi di una persona. Contiene fibre muscolari lisce che regolano il lume della pupilla (corpo ciliare). Il lume della pupilla può variare ampiamente: da 1 a 8 mm di diametro. Una variazione del diametro della pupilla avviene o con una variazione dell'illuminazione ambientale (al buio si espande), oppure con una variazione stato emozionale umano (quando viene attivata la divisione simpatica del SNA, la pupilla si dilata durante lo stress).

5. Il cristallino è la struttura più importante del sistema ottico dell'occhio, una lente biconvessa sospesa dai muscoli allo strato vascolare esterno. La curvatura della lente (il grado di convessità) può variare a seconda della distanza dell'oggetto in questione. Un cambiamento nella curvatura del cristallino - accomodamento - si verifica quando i muscoli si contraggono o si rilassano. Quando il processo di accomodamento dell'occhio viene interrotto, si verificano malattie come la miopia (miopia) o l'ipermetropia (ipermetropia).

6. Anche il corpo vitreo fa parte del sistema ottico dell'occhio. Questa è una soluzione colloidale acido ialuronico(fluido gelatinoso).

In generale, il sistema ottico dell'occhio garantisce che l'immagine sia focalizzata sulla superficie ricettiva della retina. In questo caso l'immagine che appare sulla retina è reale (non distorta), nettamente ridotta e invertita.

I recettori stessi si trovano nella retina, che ha anche una struttura piuttosto complessa ed è una struttura a strati altamente organizzata che combina non solo i recettori, ma anche una serie di altri neuroni. A causa della complessità della sua organizzazione, la retina è considerata una parte del cervello situata alla periferia. È qui che avviene l'elaborazione primaria dei segnali visivi, trasformandoli in impulsi nervosi trasmessi alle strutture centrali.

La struttura della retina

7. I fotorecettori (bastoncelli e coni) si trovano nello strato pigmentato della retina, più lontano dal cristallino, sono allontanati dal raggio di luce incidente.

I bastoncelli sono responsabili della visione al buio e al crepuscolo (bianco e nero) a causa della presenza del pigmento visivo rodopsina. Nella retina ce ne sono circa 120 milioni.

I coni sono responsabili della visione dei colori grazie alla presenza di tre tipi di pigmenti visivi (iodopsina, ecc.). nella retina meno (circa 6 milioni)

I pigmenti visivi (rodopsina e iodopsina) sono costituiti da glicoproteina retinale (aldeide della vitamina A) e opsina. Sono simili nella struttura, ma differiscono negli spettri di assorbimento delle onde luminose: per la rodopsina, un pigmento a bastoncino, il massimo è a una lunghezza d'onda di circa 500 nm, e per la iodopsina, un pigmento a cono, ci sono tre picchi a seconda del tipo di cono (430–470 nm - blu, 500 – 530 nm – verde, 620 – 760 nm – rosso). La mancanza di vitamina A negli alimenti porta all'interruzione della sintesi dei pigmenti visivi e, di conseguenza, alla compromissione della visione crepuscolare ("cecità notturna").

8. La fovea (macula macula, fovea) è il luogo della retina dove la densità dei coni è massima e, quindi, l'acuità visiva è massima. I coni si trovano più vicino al centro della retina e i bastoncelli si trovano alla periferia.

9. Il punto cieco è il punto in cui il nervo ottico esce dall'occhio; lì non ci sono recettori visivi.

Il meccanismo di funzionamento del recettore visivo. I segmenti esterni dei fotorecettori (sia bastoncelli che coni) contengono nella retina un sistema di amplificazione del segnale multistadio altamente sensibile.

La registrazione intracellulare dei processi elettrici dei fotorecettori ha mostrato che al buio la cosiddetta corrente scorre lungo il fotorecettore dal segmento interno a quello esterno. corrente oscura e continua separazione in corso mediatore. L'illuminazione porta a un blocco di questa corrente. Nell'oscurità avviene anche la risintesi (restauro) dei pigmenti visivi che si sono disintegrati durante l'illuminazione. Inoltre, il ripristino della iodopsina avviene 500 volte più velocemente della rodopsina. Ciò spiega le differenze nella velocità di adattamento alla luce e all'oscurità del sistema visivo.

I fotorecettori sono collegati da sinapsi elettriche (giunzioni gap), bastoncelli a bastoncelli e coni a coni. Grazie a questa connessione, un segnale proveniente da un recettore si diffonde rapidamente alle cellule vicine.

Come risultato di complessi processi fotochimici nei fotorecettori sotto l'azione della luce, si forma un potenziale recettoriale (RP) sotto forma di iperpolarizzazione della membrana del recettore. Questa forma di potenziale del recettore è un'eccezione, perché in tutte le altre cellule recettrici, RP rappresenta una depolarizzazione della membrana cellulare sensoriale. Tuttavia, come nel caso di altri sistemi sensoriali, l'ampiezza dell'iperpolarizzazione RP dei recettori visivi aumenta con l'aumentare dell'intensità dell'illuminazione.

Nella retina ci sono anche due tipi di neuroni inibitori: le cellule orizzontali e le cellule amacrine.

10. Celle orizzontali e amacrine.

Le cellule orizzontali collegano i fotorecettori alle cellule bipolari e possono trasmettere segnali lungo lo strato sinaptico esterno della retina.

Le cellule amacrine agiscono in modo simile alle cellule orizzontali, ma solo a livello di segnalazione dalle cellule bipolari alle cellule gangliari. Le cellule orizzontali e amacrine sono neuroni inibitori; forniscono processi di inibizione laterale nella retina.

Partendo dal livello delle cellule bipolari, i neuroni del sistema visivo si dividono in due tipi che reagiscono in modo opposto all'illuminazione e all'oscuramento: cellule on (attivate dall'illuminazione e inibite dall'oscuramento) e cellule off (attivate al buio e inibito dalla luce). Questa distribuzione è ulteriormente preservata a tutti i livelli del sistema visivo fino alla corteccia inclusa. Si ritiene che questo meccanismo offra la capacità di percepire due classi opposte di immagini visive: oggetti chiari su uno sfondo scuro (le cellule accese sono eccitate) e oggetti scuri su uno sfondo chiaro (le cellule spente sono eccitate).

I fotorecettori sono cellule recettoriali secondarie, i loro processi sono collegati alle cellule bipolari e, a loro volta, formano sinapsi con le cellule gangliari. Gli assoni delle cellule gangliari formano il nervo ottico.

11. Le cellule gangliari sono uscite dalla retina; sono i loro lunghi assoni che formano il nervo ottico. La maggior parte delle cellule gangliari ha campi recettivi concentrici (cioè a forma di cerchio) con un centro e una periferia di tipo on e off: quando una zona è illuminata, la cellula gangliare è eccitata e quando è oscurata, lo è inibito (effetto on), o viceversa (effetto off). Grazie a due tipi di cellule gangliari (con centri on e off dei campi recettivi), la rilevazione di oggetti chiari e scuri nel campo visivo avviene già a livello della retina.

Sezione conduttiva dell'analizzatore visivo

Il nervo ottico, proveniente da un occhio, contiene circa 800mila fibre di cellule gangliari retiniche. Dopo aver lasciato l'occhio, i nervi ottici di entrambi gli occhi presentano una decussazione incompleta nella regione dell'ipotalamo, il chiasma ottico. Lì circa 500mila fibre passano dall'altra parte e le restanti 300mila vanno alla corteccia dello stesso emisfero. Con le fibre incrociate dell'altro occhio formano il tratto ottico. Successivamente, le fibre del tratto ottico passano attraverso le seguenti strutture cerebrali:

 nuclei dei collicoli superiori (anteriori) (mesencefalo);

 corpo genicolato esterno (laterale) (talamo), e da esso all'area 17 nella corteccia occipitale;

 noccioli nervi oculomotori;

 nuclei soprachiasmatici dell'ipotalamo.

Il corpo genicolato esterno (mediale) del talamo è il primo livello nel sistema nervoso centrale in cui avviene la convergenza delle due retine (combinando le immagini di entrambi gli occhi). Questa associazione è una condizione necessaria per la visione volumetrica (stereoscopica, binoculare). Come risultato della decussazione incompleta delle fibre del nervo ottico nel chiasma, il corpo genicolato esterno di ciascun lato riceve segnali dalle retine di entrambi gli occhi. Qui viene presentata in modo più dettagliato la proiezione della parte centrale del campo visivo (fovea).

Proprio come i campi recettivi delle cellule gangliari, tutti i neuroni del corpo genicolato laterale possono essere divisi in due classi: con centro e fuori centro.

Il collicolo superiore del mesencefalo fornisce reazioni principalmente indicative agli stimoli visivi. La maggior parte dei neuroni in quest'area reagiscono al movimento di un oggetto in qualsiasi direzione e solo il 10% dei neuroni è selettivo verso la direzione, cioè rispondere ad una direzione preferita. IN strati inferiori La materia grigia del collicolo superiore contiene neuroni che non rispondono agli stimoli visivi, ma si attivano durante le saccadi (salti rapidi da un punto di fissazione dello sguardo a un altro con un'ampiezza da alcuni minuti d'arco a diversi gradi e una durata da 10 a 80 ms) dell'occhio in una certa direzione. Negli strati superiori di questa struttura è presente una proiezione ordinata completa della retina.

Il sistema oculomotore esegue una serie di funzioni necessarie per il pieno percezione visiva:

 mantiene immobile l'immagine del mondo esterno sulla retina quando si muove rispetto a questo mondo;

 identifica determinati oggetti nel mondo esterno, li colloca nella zona ad alta risoluzione della retina (fovea) e li segue con i movimenti degli occhi e della testa;

 mediante movimenti bruschi dello sguardo (saccadi) tutti gli oggetti del mondo esterno vengono scansionati (esaminati).

Dipartimento corticale dell'analizzatore visivo

Le zone di proiezione dell'analizzatore visivo sono i campi 17, 18 e 19 secondo Brodmann (o i campi V1, V2, V3 secondo la terminologia moderna). La retina è rappresentata separatamente in ciascuno di questi campi, sebbene la corrispondenza topologica più ordinata si verifichi tra la retina e la zona di proiezione primaria - campo 17. La zona di proiezione primaria del sistema visivo svolge un'attività primaria, ma più complessa rispetto ai livelli precedenti , analisi delle informazioni. Lì si trovano complessi campi ricettivi di tipo rilevatore, che consentono di isolare solo singole caratteristiche dall'intera immagine e di rispondere selettivamente a questi frammenti. Proprietà varie gli oggetti visivi (forma, colore, movimento, ecc.) vengono elaborati in diverse parti del sistema visivo.

La maggior parte delle cellule di tutti e tre i campi corticali del sistema visivo sono specializzate nell'identificazione di linee e contorni orientati che costituiscono gli elementi principali degli stimoli visivi.

A differenza dei campi recettivi dei precedenti livelli di analisi dei segnali visivi, i campi recettivi della corteccia non hanno forma concentrica, ma si trovano zone antagoniste parallele, orientate in un certo modo nel campo visivo.