Сприйняття простору.

Аномалії колірного зору. Якщо в сітківці бракує колбочкових пігментів і функціонують лише паличкові фоторецептори, розрізнення кольорів неможливе — паличкова монохроматія. У тому випадку, коли є лише один колбочковий пігмент, колірний зір також неможливий — колбочкова монохроматія.

Повна колірна сліпота трапляється приблизно у 0,1 % людей. Ці люди сприймають зовнішній світ у чорно-білому зображенні, тобто розрізняють лише градації сірого. У них зазвичай виникає порушення світлової адаптації, внаслідок чого при яскравому світлі вони погано розрізняють форми предметів, що й викликає фотофобію. Тому люди з повною колірною сліпотою носять темні окуляри навіть при нормальному денному освітленні.

Слід зазначити, що існують також аномалії паличкового апарату. При цьому нормально сприймаються кольори, але значно знижена здатність до темнової адаптації. Причиною такої нічної ("курячої") сліпоти може бути брак у їжі ретинолу (віт. А), який є важливим компонентом для ресинтезу ретиналю.

Якщо випадає тільки один колбочковий пігмент, то розрізняння кольорів можливе, хоча й обмежене — дихроматія. Залежно від того, якого колбочкового пігменту бракує, розрізняють: протанопію (бракує еритролабу), дейтеронопію (бракує хлоролабу) і тританопію(бракує ціанолабу). Найчастіше трапляється протанопія (дальтонізм), найрідше — тританопія. Хворі на протанопію не сприймають червоного кольору, а синьо-блакитне проміння їм видається безбарвним, на дейтеранопію — не відрізняють зелений колір від червоного і блакитного, а на тританопію — не бачать синього і фіолетового кольорів (вони здаються сірими різних відтінків).

Біля 4-5% всіх чоловіків страждають дальтонізмом. У жінок він зустрічається рідше – до 0,5%. Причиною випадіння або редукції певного пігменту в разі дихроматії і аномалії кольоросприйняття є генетичні чинники. Гени, які визначають кольоровий зір, містяться в Х-хромосомі, де за кожний пігмент відповідає певний ген у певному локусі. Отже, порушення кольорового зору у жінок відбувається внаслідок дефекту обох хромосом, а у чоловіків для цього досить дефекту в одній хромосомі X (оскільки друга хромосома у них У). Ось чому в чоловіків порушення кольорового зору трапляється майже у 20 разів частіше, ніж у жінок.

Кольоровий зір у тваринному світі. У багатьох безхребетних тварин доведено існування колірного зору. Наприклад, бджоли розрізняють жовтогарячий, жовтий, зелений, синій і "ультрафіолетовий" кольори, причому максимум чутливості очей у них лежить у зеленій смузі спектра. Основним зоровим пігментом у безхребетних є родопсин і його похідні.

Кольоровий зір мають майже всі хребетні. Риби, як і люди, мають рецепторні клітини, чутливі до випромінювання у трьох різних частинах спектра (трихроматичний зір). Пігменти в цих клітинах чутливі до червоного, зеленого і синього кольорів. У птахів є 4 різних пігменти (вони ще бачать "ультрафіолетовий" колір). Чутливість до цього кольору допомагає нічним птахам (сови) бачити предмети, що "виділяються" на темному фоні.

У плазунів і птахів колбочкові рецептори часто містять забарвлені краплинки олії, які зменшують взаємне перекриття спектральної чутливості фоторецептору і збільшують кількість кольорів, що розрізняються. У горобців у колбочкових фоторецепторах є жовто-червоні краплини, які ослаблюють сприйняття синього й зеленого кольорів. Ось чому горобці не люблять синій колір, і тому опудало на городі краще одягати в синє вбрання. У значної частини ссавців (особливо нічних видів) кольоровий зір редукований. Навіть такі тварини, як коти й собаки, є, в кращому разі, дихроматичними. Щоправда, зорова система кота дає змогу йому розрізняти всі градації видимого спектра від червоного до синього.

У птахів весь складний процес розрізнення кольорів відбувається у сітківці. У людини цей аналіз здійснюється у чотири етапи, де останнім етапом є процеси в нейронах бічного колінчастого тіла й окремих кіркових колонках зорової зони кори великого мозку. Тому, маючи лише три види колбочкових рецепторних клітин у сітківці, людина здатна розрізняти величезну кількість відтінків (приблизно 160), тобто справжнє кольоросприйняття властиве лише людині.

Значення кольору у житті. З давнини відомо, що червоний колір збуджує, зелений заспокоює, жовтий створює гарний настрій, чорний пригнічує. Коли людина втомлена, вона інстинктивно намагається потрапити в оптимальне для неї кольорове середовище – до зеленого лісу, жовтого піску, блакитної води (жовтий колір переважає у буддійських храмах). Лікарі Середньовіччя намагалися лікувати хвороби кольоротерапією. В. Бєхтерєв: гальмівна дія блакитного кольору у стані психічного збудження і активуюча дія рожевого при будь – якій пригніченості. Гете в залежності від характеру створювальних ним творів – урочистих, сумних, веселих – використовував окуляри з різним забарвленням стекол (червоний і жовтий веселять, збуджують енергію людини; синій – пригнічує настрій і самопочуття).

Угорські вчені показали, що у кімнатах різного кольору у людей змінюється частота серцевих скорочень: у жовтих – пульс нормальний, у блакитних – уповільнений; у червоних – частішає. Забарвлення стін у класах для школярів молодших класів має бути у помаранчеве – жовтих тонах, старших – більш холодних, синюватих і зберігати почуття міри, щоб не було курйозів. Так, один швейцарець пофарбував стіни власного кафе у червоний колір, сподіваючись що відвідувачі почнуть швидше їсти і більше, що збільшить обсяг, але отримав збільшення кількості скандалів і бійок, які влаштовували збуджені гості. Червоний колір здавна є сигналом небезпеки. Це пов’язують з історичним досвідом людства: це колір крові і розпеченого металу. У нього найбільша довжина хвилі і найменше розсіювання у товщі атмосфери.

Гострота зору визначається здатністю ока розрізняти найменшу відстань між двома точками розрізняти окремі деталі об’єктів). Око розрізняє дві точки об'єкта, якщо "їх зображення падає на два рецептивних поля, розділених принаймні одним незбудженим полем. Максимальну гостроту зору має жовта пляма сітківки. Тут конвергенція нейронів зведена до мінімуму: кожний колбочковий фоторецептор передає сигнал до одного гапгліозного нейрона сітківки, тобто рецептивне поле його утворене одним колбочковим фоторецептором. До периферії сітківки гострота зору зменшується.

Нормальне око розрізняє дві точки під кутом 1′, що відповідає відстані між зображеннями двох точок на сітківці приблизно 3 мкм, а таким є діаметр фоторецепторів ссавців. Гострота зору залежить також від ступеня акомодації ока і діаметра зіниці. Якщо діаметр зіниці менший ніж 3 мм, починає діяти дифракція світлових променів, що погіршує різкість зображення.

Бінокулярний зір ( бачення обома очима) зумовлює сприймання ширини (поле зору) і глибини простору, оцінку відстані до предметів та їх розміри. Зображення кожної крапки предмету попадає на відповідні ділянки 2х сітківок, і у сприйняття людини 2 зображення зливаються в одне. Бінокулярний зір = об’єднання сигналів від 2х сітківок у єдиний нервовий образ, відбувається у первинній корі мозку.

Поле зору - це простір, що сприймається оком за фіксації зору на одну точку. У цьому випадку центр поля зору проектується на жовту пляму, і людина сприймає його центральним зором, а решта сприймається периферією сітківки, переважно паличковими фоторецепторами, і тому бачиться нечітко.

Поля зору обох очей частково перекриваються, що значною мірою залежить від положення очей. У хребетних поле зору кожного ока становить приблизно 170°. Межі поля зору для безкольорових предметів складає знизу 70°, до верху - 60°, всередину - 60 °, і назовні - 90°. Поля зору для різних кольорів не однакові і менші, чим для чорно – білих об’єктів. Проте у різних видів тварин поля зору обох очей перекриваються різною мірою. Так, у хижаків це перекривання є значним попереду, а позаду, у сліпій частині сітківки, перекривання майже немає. У тварин-жертв, навпаки, очі широко розміщені і тому перекривання попереду незначне, а сліпа частина позаду дуже мала, тобто вони мають великі поля зору. Наприклад, у зайця очі розміщені по боках голови і забезпечують йому майже круговий огляд (так само у антилопи). У хамелеона кожне око рухається окремо, що дає можливість бачити навколишній простір з усіх боків. Цікаво, що у птахів перекривання полів зору і відповідно загальне поле зору залежать від способу життя: у денних птахів очі дуже широко розміщені і забезпечують велике поле зору, тоді як у пічних птахів очі, зведені спереду голови, дають значне перекривання полів і різке звуження загального поля зору.

Сприймання глибини простору залежить від наявності на сітківці обох очей кореспондуючих (ідентичних) точок, тобто точок, на які падає зображення однієї й тієї самої точки предмета. При цьому зображення від обох очей зливаються (фузія) і виникає відчуття плоскої фігури. Коли зображення однієї точки об'єкта падає на диспаратні (неідентичні) точки обох очей, інформація про зображення, яка передається до кори великого мозку від обох очей, не зовсім однакова, злиття зображень є неповним, і виникає об'ємне, тобто стереоскопічне, бачення. Чим ближче предмет до очей, тим більша відмінність (диспаратність) між зображеннями, і врешті зображення починає двоїтись. У зображенні на сітківці правого ока більш помітний правий бік предмета, а лівого — лівий. Якщо розглядати два ідентичних малюнки, ефект глибини не виникає. Підроблені копії документів або фальшиві гроші, вміщені разом з оригіналом у стереоскоп, створюють об'ємне зображення, що й допомагає виявити підробку, оскільки стають помітними невеличкі розбіжності між двома зображеннями.

Оцінка відстані до предмета відбувається при потраплянні зображення точки одного предмету на диспаратні (неідентичні) точки сітківки обох очей. Елементи об'єктів, які потрапляють на такі точки й зміщені до скроневої частини сітківки, сприймаються як такі, що розташовані ближче, а ті елементи, які зміщені на сітківці ближче до її носової частини, — як такі, що знаходяться далі. Елементи, що потрапляють на ідентичні точки сітківки обох очей, сприймаються як такі, що розташовані в одній площині.

Відстань між предметами можна оцінити і одним оком (монокулярний зір) за допомогою акомодації ока, але така оцінка дуже неточна.

Оцінка розмірів предметів досягається завдяки автоматичному (неусвідомлюваному) аналізу розмірів зображення предмету на сітківці, знанню його реальних розмірів та інформації про відстань щодо цього предмета або інших предметів, що перебувають у полі зору разом з ним (для порівняння).

Сприймання форми. Якщо безпосередньо перед очима людини розмістити освітлену внутрішню поверхню напівсфери, наприклад половину целулоїдної кульки, то людина бачить лише слабке світло без сприйняття форми предмета. Для того щоб виникло зорове сприйняття форми, об'єкт повинен мати певну організацію і структуру. Відсутність розчленування може викликати галюцинації, наприклад міраж, який можна побачити на плоских рівнинах чи в пустелі, де однотонність ландшафту й неба призводить до виникнення галюцинацій.

Сприймання форм і структур є природженою властивістю, хоча важливу роль відіграють також елементи, набуті в процесі навчання. Діти до 6 років не можуть розпізнавати загадкові малюнки чи "приховані" фігури, оскільки у них поки що здатність до сприймання форми є обмеженою, їм потрібно більше часу, щоб розпізнати складні зображення. До 6-річпого віку у дітей спостерігається тунельний зір, коли фігури, що потрапляють на периферію поля зору, не сприймаються. Навіть дорослим людям після видалення природженої катаракти потрібен час, щоб зорові враження почали відповідати попередньому тактильному досвіду, і повноцінна функція сприймання розвивається лише поступово.

Сприймання руху ґрунтується на переробці інформації у нейронах зорової зони кори, які є вибірково чутливими до руху. При цьому не тільки аналізується зображення на сітківці, а й враховуються рухи голови, очей і всього тіла. При фотонічному освітленні нижній поріг сприймання руху в ділянці центральної ямки становить 0,2 — 0,8' за 1 с. Цей поріг підвищується, якщо рухомий предмет перебуває у порожньому полі. Можна спостерігати рух Сонця, що заходить за обрій, на фоні дерев чи будівель (швидкість становить = 0,25' за 1 с). Проте надійно розрізняти малоконтрастні об'єкти, що рухаються вліво чи вправо, можна лише в діапазоні середніх швидкостей (2 — 64° за 1 с).

Рух зорового об'єкта краще розпізнавати на структурованому фоні, ніж на гомогенному. Досить того, щоб поблизу від об'єкта, що рухається, був розміщений нерухомий предмет, і тоді поріг детекції руху зменшується.

Рухи очей сприяють спрямуванню зображення предмета до зони найбільш чіткого бачення сітківки — на жовту пляму. Рухи очей здійснюються за допомогою 6 м'язів — двох косих і чотирьох прямих, прикріплених до очного яблука дещо спереду від його екватору. Очні м'язи іннервуються трьома парами черепних нервів: III, IV і VI, ядра яких, а отже, і центри регуляції рухів очей розміщені в середньому і довгастому мозку. Майже завжди рухи очей відбуваються співдружньо, так, що оптичні осі очей залишаються паралельними. Око при цьому може повертатись від нейтрального положення (погляд уперед) в різні боки на 40 — 60°.

У стані спокою очі завжди акомодовані на далекі предмети, їхні оптичні осі є паралельними. За потреби роздивитись близько розміщений предмет відбувається зведення (конвергенція) зорових осей, а при переведенні погляду на віддалений об'єкт осі розводяться (дивергенція), тобто паралельність зорових осей порушується. Такі рухи очей здійснюються з латентним періодом 150 — 200 мс і тривають близько 200 мс.

Нейрони гангліозного шару сітківки, а отже, й інші її нейрони, в тому числі фоторецептори, реагують лише на вмикання або вимикання світла. Потрібен рух зображення на сітківці. Жоден з нейронів не підтримує своєї активності протягом тривалої дії світла. Причиною такого явища є вицвітання зорових пігментів у колбочкових і паличкових фоторецепторах, унаслідок чого людина, фіксуючи погляд на якійсь точці об'єкта, через 1 — 3 с перестає його бачити. Звідси можна зробити парадоксальний, але цілком правильний висновок, що жодна тварина нерухомих об'єктів не бачить. Дійсно, жаба чи інші земноводні й риби бачать і реагують лише на ті об'єкти, що рухаються в полі зору. Вищі хребетні для того, щоб бачити більш-менш тривалий час якийсь нерухомий об'єкт, мають постійно рухати очима, переміщуючи при цьому його зображення на інші елементи сітківки. Такі рухи (око людини при розгляданні предмету робить не відчутні безперервні скачки – саккали = зображення з одних фоторецепторів переміщується на інші і виникає імпульсація гангліозних клітин), за допомогою яких зображення утримується протягом тривалого часу в зоні жовтої плями, називають сакадичними.

Сакадичні рухи - це мимовільні скорочення очних м'язів, які спричинюють швидкі стрибкоподібні рухи очей з однієї точки фіксації зору на іншу. Якщо врахувати, що тривалість одного сакадичного скорочення становить 10 — 80 мс, то є всі підстави вважати очні м'язи найшвидшими м'язами у всьому тваринному світі. Сакадичні рухи чергуються з періодами фіксації ока тривалістю до 2 с, протягом яких відбувається повільний рух ока (дрейф). Під час дрейфу ока зображення предмета на сітківці також зміщується, але швидко відновлюється за допомогою мікросакадичних рухів.

Під час спостереження за рухомим об'єктом завдання окорухової системи ускладнюється тим, що крім основного завдання — переміщувати зображення щоразу на "свіжі" фоторецептори — потрібно також стежити за рухом об'єкта, для чого весь час утримувати його в межах зони чіткого бачення. Останнє завдання реалізується за допомогою спеціальних центральних нейронів — детекторів руху, які інформують окорухові центри про напрям і швидкість руху об'єкта. В результаті очні м'язи здійснюють плавні слідкуючі рухи очей. На ці рухи через інтервали різної тривалості (0,2 — 2 с) накладаються коригувальні сакадичні рухи, які забезпечують тривале чітке бачення рухомого об'єкта. До слідкуючих рухів очей приєднуються рухи голови. Координація обох рухів здійснюється центрами стовбурової частини мозку.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Кольоровий зір.	\|	Тема: Сукупний суспільний продукт та його форми.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.012 сек.