Устройство и принцип работы органов зрения

---

Зрение – безусловно, самый важный орган чувств человека. Глаза помогают нам получать более 90 % сведений об окружающем мире. Как же устроены наши органы зрения и как они работают?

Заднюю стенку глазного яблока выстилает светочувствительный аппарат глаза – сетчатка, которая занимает около 72 % всей внутренней поверхности органа зрения. Сетчатка состоит из 10 слоев, а ее толщина достигает четверти миллиметра.  По своей прирлде сетчатка является выдвинутой вперед частью мозга. Главный слой светочувствительного аппарата глаза содержит фоторецепторы двух видов:

• Палочки. Это фоторецепторы с высокой светочувствительностью, содержащие пигмент родопсин. Они обеспечивают зрение при низкой освещенности, например, в сумерках. Однако палочки не могут различать цвета. В каждом глазу человека насчитывается примерно 125 - 130 миллионов палочек. Расположены они по всей сетчатке кроме ее центра. Именно палочки обеспечивают нам периферийное зрение.
• Колбочки. Эти фоторецепторы, в которых содержится пигмент йодопсин. Они в 100 раз менее чувствительны к свету, чем палочки, но зато они помогают нам различать цвета.  Именно из-за низкой светочувствительности колбочек в темноте мы видим мир черно-белым. Колбочки также позволяют нам видеть быстро движущиеся предметы. Располагаются колбочки в основном в центральной части сетчатки, на так называемом «желтом пятне». Именно эта часть сетчатки передает нам информацию об окружающем мире наиболее точно и без искажений.

Сетчатка человеческого глаза как бы перевернута – светочувствительный слой находится на ее внутренней стороне. Между ним и сосудистой оболочкой располагается пигментный слой с меланином, который поглощает свет и не дает ему отражаться и рассеиваться внутри глазного яблока.  У альбиносов – людей с отсутствием меланина – свет отражается во всех направлениях поверхностями сетчатки, поэтому у них всегда отмечается пониженное зрение.

Когда световые лучи попадают на сетчатку в фоторецепторах, происходит распад зрительных пигментов, что ведет к образованию энергии. Она в виде электрического сигнала передается сначала на промежуточные клетки биполяры, а затем на генглионарные клетки, генерирующие нервные импульсы и отправляющие их в мозг.

Все нервные волокна глаза собраны в единый зрительный нерв. Место, где он выходит из глазного яблока, называют «слепым пятном», так как все предметы, попадающие в эту область, исчезают из поля зрения.

Информация об изображении по зрительному нерву передается в мозг и там обрабатывается. Таким образом, мы и получаем большую часть знаний об окружающем нас мире.

Интересно, что устройство нашего глаза  обеспечивает нам только «перевернутое» зрение – все предметы мы видим «вверх тормашками». Однако наш мозг быстро привыкает к такому положению дел и «переворачивает» изображение. Новорожденные видят мир перевернутым примерно до 3 недель, потом  же начинают воспринимать окружающие их предметы так же, как взрослые.

Чтобы доказать способность нашего мозга «переворачивать» изображение  ученый Джордж М. Стрэттон из Калифорийского университета провел занимательный эксперимент. Он надевал на испытуемых специальные очки, в которых они видели все вверх ногами.  В первые несколько дней эксперимента его участники были совершенно дезориентированы в пространстве и не могли делать даже самые привычные для них вещи. Но уже совсем скоро испытуемые адаптировались к новым условиям и перестали замечать, что видят окружающий их мир перевернутым. Когда же с участников  исследования сняли очки, они снова оказались дезориентированы и несколько дней привыкали к нормальной жизни.

Несмотря на высокий уровень развития современной науки ученые до сих пор не могут  до конца понять механизмы обработки зрительной информации мозгом. Очень сложно понять, как электрический сигнал может в  мгновение преобразовываться в зрительную сцену с ее разнообразием цветов, динамикой, глубиной и объемом. Однако работа над разгадкой механизма человеческого зрения продолжается до сих пор и наверняка когда-нибудь увенчается успехом. 

Олеся Хромченкова