Ciò che l'occhio percepisce. Caratteristiche della visione umana dei colori

A causa del gran numero di fasi nel processo di percezione visiva, esso caratteristiche individuali sono considerati dal punto di vista di diverse scienze: ottica (compresa la biofisica), psicologia, fisiologia, chimica (biochimica). In ogni fase della percezione si verificano distorsioni, errori e fallimenti, ma il cervello umano elabora le informazioni ricevute e apporta gli aggiustamenti necessari. Questi processi sono di natura inconscia e vengono implementati nella correzione autonoma a più livelli delle distorsioni. In questo modo si eliminano le aberrazioni sferiche e cromatiche, gli effetti dei punti ciechi, si esegue la correzione del colore, si forma un'immagine stereoscopica, ecc. Nei casi in cui l'elaborazione delle informazioni subconsce è insufficiente o eccessiva, sorgono illusioni ottiche.

Fisiologia della visione umana

Visione dei colori

L'occhio umano contiene due tipi di cellule sensibili alla luce (fotorecettori): bastoncelli altamente sensibili, responsabili della visione notturna, e coni meno sensibili, responsabili della visione dei colori.

La luce di diverse lunghezze d'onda stimola in modo diverso tipi diversi coni. Ad esempio, la luce giallo-verde stimola ugualmente i coni L e M, ma stimola meno i coni S. La luce rossa stimola i coni di tipo L molto più dei coni di tipo M e non stimola affatto i coni di tipo S; la luce verde-blu stimola i recettori di tipo M più di quelli di tipo L e quelli di tipo S un po' di più; la luce con questa lunghezza d'onda stimola anche i bastoncelli in modo più forte. La luce viola stimola quasi esclusivamente i coni di tipo S. Il cervello percepisce informazioni combinate da diversi recettori, che forniscono diverse percezioni della luce con diverse lunghezze d'onda.

Dietro visione dei colori Negli esseri umani e nelle scimmie sono responsabili i geni che codificano per le proteine ​​opsina sensibili alla luce. Secondo i sostenitori della teoria dei tre componenti, per la percezione del colore è sufficiente la presenza di tre diverse proteine ​​che rispondono a diverse lunghezze d'onda. La maggior parte dei mammiferi possiede solo due di questi geni, motivo per cui hanno una visione a due colori. Se una persona ha due proteine ​​codificate da geni diversi che sono troppo simili o una delle proteine ​​non è sintetizzata, si sviluppa il daltonismo. N. N. Miklouho-Maclay ha scoperto che i Papuani della Nuova Guinea, che vivono nel folto della giungla verde, non hanno la capacità di distinguere il colore verde.

L'opsina sensibile alla luce rossa è codificata negli esseri umani dal gene OPN1LW.

Altre opsine umane sono codificate dai geni OPN1MW, OPN1MW2 e OPN1SW, i primi due dei quali codificano per proteine ​​sensibili alla luce a lunghezze d'onda medie e il terzo è responsabile di un'opsina sensibile alla parte dello spettro a lunghezza d'onda corta .

La necessità di tre tipi di opsine per la visione dei colori è stata recentemente dimostrata in esperimenti sulla scimmia scoiattolo (Saimiri), i cui maschi sono stati curati dal daltonismo congenito introducendo il gene dell'opsina umana OPN1LW nella loro retina. Questo lavoro (insieme ad esperimenti simili sui topi) ha dimostrato che il cervello maturo è in grado di adattarsi alle nuove capacità sensoriali dell’occhio.

Il gene OPN1LW, che codifica il pigmento responsabile della percezione del colore rosso, è altamente polimorfico (un recente lavoro di Virrelli e Tishkov ha rilevato 85 alleli in un campione di 256 persone) e circa il 10% delle donne che hanno due alleli diversi di questo i geni hanno in realtà un tipo aggiuntivo di recettori del colore e un certo grado di visione dei colori a quattro componenti. Le variazioni nel gene OPN1MW, che codifica per il pigmento “giallo-verde”, sono rare e non influenzano la sensibilità spettrale dei recettori.

Il gene OPN1LW e i geni responsabili della percezione della luce lunghezza media le onde si trovano in tandem sul cromosoma X e tra di loro spesso avviene una ricombinazione non omologa o una conversione genetica. In questo caso, può verificarsi la fusione genica o il numero delle loro copie nel cromosoma può aumentare. Difetti nel gene OPN1LW sono la causa del daltonismo parziale, protanopia.

La teoria a tre componenti della visione dei colori fu espressa per la prima volta nel 1756 da M. V. Lomonosov, quando scrisse "sui tre aspetti della parte inferiore dell'occhio". Cento anni dopo fu sviluppato dallo scienziato tedesco G. Helmholtz, che non lo menziona opera famosa Lomonosov "Sull'origine della luce", sebbene sia stato pubblicato e riassunto in tedesco.

Allo stesso tempo, esisteva una teoria opposta del colore di Ewald Goering. È stato sviluppato da David H. Hubel e Torsten N. Wiesel. Per la loro scoperta ricevettero il Premio Nobel nel 1981.

Hanno suggerito che l’informazione che entra nel cervello non riguarda i colori rosso (R), verde (G) e blu (B) (teoria dei colori di Jung-Helmholtz). Il cervello riceve informazioni sulla differenza di luminosità - sulla differenza di luminosità del bianco (Y max) e del nero (Y min), sulla differenza tra i colori verde e rosso (G - R), sulla differenza tra i colori blu e giallo (B - giallo) e il colore giallo ( giallo = R + G) è la somma di rosso e fiori verdi, dove R, G e B sono la luminosità dei componenti del colore: rosso, R, verde, G e blu, B.

Abbiamo un sistema di equazioni - K b-w = Y max - Y min; K gr = Sol - R; K brg = B - R - G, dove K b&w, K gr, K brg sono funzioni dei coefficienti di bilanciamento del bianco per qualsiasi illuminazione. In pratica, ciò si esprime nel fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto diverse fonti di illuminazione (adattamento del colore). La teoria dell'opposizione generalmente spiega meglio il fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto fonti di illuminazione estremamente diverse (adattamento del colore), incluso Colore diverso fonti di luce in una scena.

Queste due teorie non sono del tutto coerenti tra loro. Ma nonostante ciò, si presume ancora che la teoria dei tre stimoli operi a livello della retina, ma l'informazione viene elaborata e i dati che sono già coerenti con la teoria dell'avversario vengono ricevuti nel cervello.

Visione binoculare e stereoscopica

Il contributo della pupilla alla regolazione della sensibilità oculare è estremamente insignificante. L'intero intervallo di luminosità che il nostro meccanismo visivo è in grado di percepire è enorme: da 10 −6 cd m² per un occhio completamente adattato all'oscurità a 10 6 cd m² per un occhio completamente adattato alla luce la sensibilità risiede nella decomposizione e nel ripristino dei pigmenti fotosensibili nei fotorecettori retinici: coni e bastoncelli.

La sensibilità dell'occhio dipende dalla completezza dell'adattamento, dall'intensità della sorgente luminosa, dalla lunghezza d'onda e dalle dimensioni angolari della sorgente, nonché dalla durata dello stimolo. La sensibilità dell'occhio diminuisce con l'età a causa del deterioramento delle proprietà ottiche della sclera e della pupilla, nonché della componente recettoriale della percezione.

La sensibilità massima alla luce del giorno è di 555-556 nm, mentre con la luce debole della sera/notte si sposta verso il bordo viola dello spettro visibile ed è pari a 510 nm (durante il giorno oscilla tra 500-560 nm). Ciò è spiegato (la dipendenza della visione di una persona dalle condizioni di illuminazione quando percepisce oggetti multicolori, il rapporto tra la loro luminosità apparente - l'effetto Purkinje) da due tipi di elementi sensibili alla luce dell'occhio - in piena luce, la visione è effettuato principalmente da coni e in condizioni di luce debole, preferibilmente vengono utilizzati solo bastoncini.

Acuità visiva

Capacità persone diverse vedere dettagli più o meno grandi di un oggetto dalla stessa distanza con la stessa forma del bulbo oculare e lo stesso potere di rifrazione del sistema diottrico dell'occhio è determinato dalla differenza di distanza tra gli elementi sensibili della retina e si chiama acuità visiva.

L'acuità visiva è la capacità dell'occhio di percepire a parte due punti situati ad una certa distanza l'uno dall'altro ( dettaglio, grana fine, risoluzione). La misura dell'acuità visiva è l'angolo visivo, cioè l'angolo formato dai raggi emanati dai bordi dell'oggetto in questione (o da due punti UN E B) al punto nodale ( K) occhi. L'acuità visiva è inversamente proporzionale all'angolo visivo, ovvero quanto più piccolo è, tanto maggiore è l'acuità visiva. Normalmente, l'occhio umano è capace di a parte percepire oggetti con una distanza angolare di almeno 1′ (1 minuto).

L'acuità visiva è uno dei funzioni essenziali visione. L'acuità visiva di una persona è limitata dalla sua struttura. L'occhio umano, a differenza degli occhi dei cefalopodi, ad esempio, è un organo invertito, cioè le cellule sensibili alla luce si trovano sotto uno strato di nervi e vasi sanguigni.

L'acuità visiva dipende dalla dimensione dei coni situati nell'area punto maculare, retina, nonché da una serie di fattori: rifrazione dell'occhio, larghezza della pupilla, trasparenza della cornea, cristallino (e la sua elasticità), corpo vitreo (che costituisce l'apparato di rifrazione della luce), stato della retina e nervo ottico, età.

L'acuità visiva e/o la sensibilità alla luce vengono spesso definite anche come la risoluzione dell'occhio nudo ( potere risolutivo).

linea di vista

Visione periferica (campo visivo): determina i confini del campo visivo quando li proietta su una superficie sferica (utilizzando un perimetro). Il campo visivo è lo spazio percepito dall'occhio con lo sguardo fisso. Il campo visivo è una funzione della retina periferica; le sue condizioni determinano in gran parte la capacità di una persona di navigare liberamente nello spazio.

Le alterazioni del campo visivo sono causate da malattie organiche e/o funzionali analizzatore visivo: retina, nervo ottico, via visiva, sistema nervoso centrale. Le violazioni del campo visivo si manifestano con un restringimento dei suoi confini (espresso in gradi o valori lineari), o con la perdita di singole sezioni di esso (emianopsia), o con la comparsa di uno scotoma.

Binocularità

Guardando un oggetto con entrambi gli occhi, lo vediamo solo quando gli assi visivi degli occhi formano un tale angolo di convergenza (convergenza), in corrispondenza del quale si ottengono immagini simmetriche e chiare sulla retina in alcuni punti corrispondenti della macula sensibile ( fovea centrale). Grazie a questa visione binoculare, non solo giudichiamo la posizione relativa e la distanza degli oggetti, ma percepiamo anche il rilievo e il volume.

Le principali caratteristiche della visione binoculare sono la presenza di visione binoculare elementare, di profondità e stereoscopica, di acuità visiva stereo e di riserve fusionali.

La presenza della visione binoculare elementare viene verificata dividendo una determinata immagine in frammenti, alcuni dei quali vengono presentati all'occhio sinistro e altri all'occhio destro. L'osservatore ha un elementare visione binoculare, se è in grado di comporre un'unica immagine originale da frammenti.

La presenza della visione in profondità viene verificata presentando la visione della silhouette e la visione stereoscopica - stereogrammi a punti casuali, che dovrebbero evocare nell'osservatore un'esperienza specifica di profondità, diversa dall'impressione di spazialità basata sulle caratteristiche monoculari.

L’acuità visiva stereo è il reciproco della soglia di percezione stereoscopica. La soglia stereoscopica è la disparità minima rilevabile (spostamento angolare) tra le parti dello stereogramma. Per misurarlo, viene utilizzato il seguente principio. Tre coppie di figure vengono presentate separatamente agli occhi sinistro e destro dell'osservatore. In una delle coppie la posizione delle figure coincide, nelle altre due una delle figure è spostata orizzontalmente di una certa distanza. Al soggetto viene chiesto di indicare figure disposte in ordine crescente di distanza relativa. Se le cifre sono indicate in sequenza corretta, allora il livello del test aumenta (la disparità diminuisce), altrimenti la disparità aumenta.

Le riserve di fusione sono le condizioni in cui è possibile la fusione motoria dello stereogramma. Le riserve di fusione sono determinate dalla massima disparità tra le parti dello stereogramma, alla quale esso viene ancora percepito come un'immagine tridimensionale. Per misurare le riserve di fusione si utilizza il principio opposto a quello utilizzato nello studio dell'acuità stereovisiva. Ad esempio, a un soggetto viene chiesto di combinare due strisce verticali in un'unica immagine, una delle quali è visibile all'occhio sinistro e l'altra all'occhio destro. Allo stesso tempo, lo sperimentatore inizia a separare lentamente le strisce, prima con disparità convergente e poi divergente. L'immagine comincia a biforcarsi in corrispondenza del valore di disparità, che caratterizza la riserva di fusione dell'osservatore.

La binocularità può essere compromessa dallo strabismo e da alcune altre malattie dell'occhio. A stanchezza estrema Può verificarsi uno strabismo temporaneo a causa dello spegnimento dell'occhio non dominante.

Sensibilità al contrasto

La sensibilità al contrasto è la capacità di una persona di vedere oggetti che differiscono leggermente in luminosità dallo sfondo. La sensibilità al contrasto viene valutata utilizzando reticoli sinusoidali. Un aumento della soglia di sensibilità al contrasto può essere un segno di una serie di malattie degli occhi, e quindi il suo studio può essere utilizzato nella diagnostica.

Adattamento della vista

Le proprietà della vista di cui sopra sono strettamente correlate alla capacità dell'occhio di adattarsi. Adattamento dell'occhio - adattamento della visione a condizioni diverse illuminazione. L'adattamento avviene ai cambiamenti nell'illuminazione (si distingue l'adattamento alla luce e all'oscurità), alle caratteristiche cromatiche dell'illuminazione (la capacità di percepire gli oggetti bianchi come bianchi anche con un cambiamento significativo nello spettro della luce incidente).

L'adattamento alla luce avviene rapidamente e termina entro 5 minuti, l'adattamento dell'occhio all'oscurità è un processo più lento. La luminosità minima che provoca la sensazione di luce determina la sensibilità alla luce dell'occhio. Quest'ultimo aumenta rapidamente nei primi 30 minuti. restando al buio, il suo incremento termina praticamente dopo 50-60 minuti. L'adattamento dell'occhio all'oscurità viene studiato utilizzando dispositivi speciali: gli adattometri.

Un ridotto adattamento dell'occhio all'oscurità si osserva in alcune malattie oculari (degenerazione pigmentaria retinica, glaucoma) e generali (vitaminosi A).

L'adattamento si manifesta anche nella capacità della vista di compensare parzialmente i difetti dell'apparato visivo stesso (difetti ottici del cristallino, difetti retinici, scotomi, ecc.)

Psicologia della percezione visiva

Difetti della vista

Lo svantaggio più diffuso è la visibilità sfocata e poco chiara degli oggetti vicini o distanti.

Difetti delle lenti

Lungimiranza

L'ipermetropia è un errore di rifrazione in cui i raggi di luce che entrano nell'occhio non si concentrano sulla retina, ma dietro di essa. Nelle forme lievi dell'occhio con buona riserva di accomodazione, compensa il deficit visivo aumentando la curvatura del cristallino con il muscolo ciliare.

Con un'ipermetropia più grave (3 diottrie e oltre), la vista è scarsa non solo da vicino, ma anche da lontano e l'occhio non è in grado di compensare da solo il difetto. L'ipermetropia è solitamente congenita e non progredisce (di solito diminuisce con l'età scolare).

Per l'ipermetropia sono prescritti occhiali da lettura o indossamento costante. Per gli occhiali vengono selezionate lenti convergenti (spostano la messa a fuoco in avanti sulla retina), con l'uso delle quali la visione del paziente migliora.

Leggermente diversa dall'ipermetropia è la presbiopia, o ipermetropia senile. La presbiopia si sviluppa a causa della perdita di elasticità del cristallino (che è un risultato normale del suo sviluppo). Questo processo inizia in età scolare, ma una persona di solito nota un indebolimento della visione da vicino dopo i 40 anni. (Sebbene all'età di 10 anni i bambini emmetropi possano leggere a una distanza di 7 cm, all'età di 20 anni - già almeno 10 cm, a 30 - 14 cm e così via.) L'ipermetropia senile si sviluppa gradualmente e gradualmente All'età di 65-70 anni una persona perde completamente la capacità di adattamento e lo sviluppo della presbiopia è completo.

Miopia

La miopia è un errore di rifrazione dell'occhio, in cui la messa a fuoco si sposta in avanti e un'immagine già sfocata cade sulla retina. Per la miopia ulteriore punto visione chiara si trova entro 5 metri (normalmente si trova all'infinito). La miopia può essere falsa (quando, a causa del sovraccarico del muscolo ciliare, si verifica il suo spasmo, a seguito del quale la curvatura del cristallino rimane troppo grande nella visione a distanza) e vera (quando bulbo oculare aumenti dell’asse antero-posteriore). Nei casi lievi, gli oggetti distanti sono sfocati mentre gli oggetti vicini rimangono chiari (il punto più lontano di visione chiara è abbastanza lontano dagli occhi). Nei casi di miopia elevata si verifica una significativa diminuzione della vista. A partire da circa -4 diottrie, una persona ha bisogno di occhiali sia per lontano che per vicino (altrimenti l'oggetto in questione deve essere tenuto molto vicino agli occhi).

Durante l'adolescenza, la miopia spesso progredisce (gli occhi si sforzano costantemente di lavorare da vicino, provocando un aumento compensatorio della lunghezza dell'occhio). La progressione della miopia assume talvolta una forma maligna, in cui la vista diminuisce di 2-3 diottrie all'anno, si osserva uno stiramento della sclera e si verificano cambiamenti degenerativi nella retina. Nei casi più gravi c'è il pericolo di distacco della retina sovraccarica a causa di uno sforzo fisico o di un colpo improvviso. La progressione della miopia di solito si arresta tra i 22 e i 25 anni, quando il corpo smette di crescere. Con una rapida progressione, la vista a quel punto scende a -25 diottrie e meno, paralizzando gravemente gli occhi e compromettendo drasticamente la qualità della visione da lontano e da vicino (tutto ciò che una persona vede sono contorni nuvolosi senza alcuna visione dettagliata), e tali deviazioni sono molto sono difficili da correggere completamente con l'ottica: i vetri spessi creano forti distorsioni e fanno sembrare gli oggetti più piccoli, perché una persona Non riesco a vedere abbastanza bene nemmeno con gli occhiali. In tali casi effetto migliore può essere ottenuto utilizzando la correzione del contatto.

Nonostante il fatto che centinaia di lavori scientifici e medici siano stati dedicati al problema dell'arresto della progressione della miopia, non esiste ancora prova dell'efficacia di alcun metodo di trattamento della miopia progressiva, compresa la chirurgia (scleroplastica). Esistono prove di una riduzione piccola ma statisticamente significativa del tasso di crescita della miopia nei bambini con l'uso di colliri a base di atropina e gel oftalmico alla pirenzipina (non disponibile in Russia).

Per la miopia ricorrono spesso a correzione laser visione (esposizione della cornea utilizzando un raggio laser per ridurne la curvatura). Questo metodo di correzione non è completamente sicuro, ma nella maggior parte dei casi è possibile ottenere un miglioramento significativo della vista dopo l’intervento chirurgico.

I difetti di miopia e presbiopia possono essere superati con l'aiuto di occhiali o con corsi di ginnastica riabilitativa, così come altri difetti di rifrazione.

Astigmatismo

L'astigmatismo è un difetto dell'ottica dell'occhio causato da forma irregolare cornea e (o) cristallino. In tutte le persone, la forma della cornea e del cristallino differisce dal corpo di rotazione ideale (vale a dire, tutte le persone presentano astigmatismo di vario grado). Nei casi più gravi, lo stiramento lungo uno degli assi può essere molto forte, inoltre la cornea può presentare difetti di curvatura causati da altri motivi (lesioni subite malattie infettive eccetera.). Nell'astigmatismo, i raggi luminosi vengono rifratti con intensità diverse nei diversi meridiani, per cui l'immagine è curva e in alcuni punti poco chiara. Nei casi più gravi, la distorsione è così grave da ridurre significativamente la qualità della visione.

L'astigmatismo può essere facilmente diagnosticato guardando con un occhio un foglio di carta con linee parallele scure: ruotando tale foglio, l'astigmatista noterà che le linee scure si sfumano o diventano più chiare. La maggior parte delle persone ha un astigmatismo congenito fino a 0,5 diottrie, che non causa disagio.

Questo difetto è compensato da occhiali con lenti cilindriche aventi curvatura diversa in orizzontale e in verticale e lenti a contatto, (torico duro o morbido), così come lenti per occhiali, avendo diverso potenza ottica nei diversi meridiani.

Difetti retinici

Daltonismo

Se la percezione di uno dei tre colori primari nella retina viene persa o indebolita, la persona non percepisce un determinato colore. Esistono quelli “daltonici” per il rosso, il verde e il blu-viola. È raro trovare un bagno turco, o addirittura uno completo daltonismo. Più spesso ci sono persone che non riescono a distinguere il rosso dal verde. Percepiscono questi colori come grigi. Questa mancanza di vista fu chiamata daltonismo, dal nome dello scienziato inglese D. Dalton, che soffriva di un tale disturbo della visione dei colori e lo descrisse per primo.

Il daltonismo è incurabile ed è ereditario (legato al cromosoma X). A volte si verifica dopo alcune malattie oculari e nervose.

Le persone daltoniche non sono autorizzate a svolgere lavori legati alla guida di veicoli sulle strade uso comune. Una buona visione dei colori è molto importante per marinai, piloti, chimici e artisti, quindi per alcune professioni la visione dei colori viene controllata utilizzando tabelle speciali.

Scotoma

Scotoma (greco) skotos- oscurità) - un difetto a forma di macchia nel campo visivo dell'occhio, causato da una malattia della retina, malattie del nervo ottico, glaucoma. Si tratta di aree (all'interno del campo visivo) in cui la visione è notevolmente indebolita o assente. A volte un punto cieco è chiamato scotoma, un'area della retina corrispondente alla testa del nervo ottico (il cosiddetto scotoma fisiologico).

Scotoma assoluto scotomi assoluti) - un'area in cui la visione è assente. Scotoma relativo relativo scotoma) - un'area in cui la visione è significativamente ridotta.

Puoi presumere la presenza di uno scotoma conducendo autonomamente uno studio utilizzando il test di Amsler.

Altri difetti

Modi per migliorare la vista

Il desiderio di migliorare la vista è associato al tentativo di superare sia i difetti visivi che i suoi limiti naturali.

È con l'aiuto della vista che una persona percepisce la maggior parte delle informazioni dal mondo circostante, quindi tutti i fatti relativi agli occhi sono interessanti per una persona. Oggi ce ne sono un numero enorme.

Struttura dell'occhio

I fatti interessanti sugli occhi iniziano con il fatto che l'uomo è l'unica creatura sul pianeta ad avere il bianco degli occhi. Il resto degli occhi è pieno di coni e bastoncelli, come in alcuni animali. Queste cellule si trovano negli occhi in centinaia di milioni e sono sensibili alla luce. I coni rispondono ai cambiamenti di luce e colori più dei bastoncelli.

In tutti gli adulti, la dimensione del bulbo oculare è quasi identica e ha un diametro di 24 mm, mentre un neonato ha un diametro della mela di 18 mm e pesa quasi tre volte di meno.

È interessante notare che a volte una persona può vedere vari corpi volanti davanti agli occhi, che in realtà sono filamenti di proteine.

La cornea dell'occhio copre tutta la sua superficie visibile ed è l'unica parte del corpo umano a cui non viene fornita ossigeno dal sangue.

Il cristallino dell'occhio, che fornisce una visione chiara, si concentra costantemente sull'ambiente circostante alla velocità di 50 oggetti al secondo. L'occhio si muove con l'aiuto di soli 6 muscoli oculari, che sono i più attivi di tutto il corpo.

Fatti interessanti sugli occhi includono informazioni su cosa starnutire con gli occhi aperti impossibile. Gli scienziati lo spiegano con due ipotesi: una contrazione riflessa dei muscoli facciali e la protezione dell'occhio dai germi della mucosa nasale.

Visione del cervello

Fatti interessanti sulla vista e sugli occhi spesso contengono dati su ciò che una persona vede effettivamente con il cervello e non con gli occhi. Questa affermazione è stata scientificamente provata nel 1897, confermando che l'occhio umano percepisce le informazioni circostanti sottosopra. Passando attraverso il nervo ottico al centro sistema nervoso, l'immagine ritorna nella sua posizione abituale proprio nella corteccia cerebrale.

Caratteristiche dell'iride

Questi includono il fatto che l'iride di ogni persona ne ha 256 caratteristiche distintive, mentre le impronte digitali differiscono solo di quaranta. La probabilità di trovare una persona con la stessa iride è quasi zero.

Compromissione della visione dei colori

Più spesso questa patologia si manifesta come daltonismo. È interessante notare che alla nascita tutti i bambini sono daltonici, ma con l'età la maggioranza ritorna alla normalità. Molto spesso, questo disturbo colpisce gli uomini che non sono in grado di vedere determinati colori.

Normalmente, una persona dovrebbe separare sette colori primari e fino a 100mila delle loro sfumature. A differenza degli uomini, il 2% delle donne soffre di una mutazione genetica che, al contrario, espande la gamma della percezione dei colori a centinaia di milioni di sfumature.

Medicina alternativa

Considerando i fatti interessanti a riguardo, è nata l'iridologia. È un metodo non convenzionale per diagnosticare le malattie di tutto il corpo utilizzando lo studio dell'iride

Oscurando l'occhio

È interessante notare che i pirati non indossavano bende per nascondere le ferite. Chiusero un occhio affinché potesse adattarsi rapidamente alla scarsa illuminazione delle stive della nave. In alternativa, utilizzare un occhio per le stanze con scarsa illuminazione e i ponti con luce luminosa, i pirati potrebbero combattere in modo più efficace.

I primi occhiali colorati per entrambi gli occhi sembravano non proteggere dalla luce intensa, ma nascondere lo sguardo agli estranei. All'inizio venivano usati solo dai giudici cinesi, per non mostrare agli altri le emozioni personali riguardo ai casi in esame.

Blu o marrone?

Il colore degli occhi di una persona è determinato dalla quantità di concentrazione del pigmento di melanina nel corpo.

Si trova tra la cornea e il cristallino dell'occhio ed è costituito da due strati:

• davanti;
• posteriore

In termini medici vengono definiti rispettivamente mesodermici ed ectodermici. È nello strato frontale che viene distribuito il pigmento colorante, che determina il colore degli occhi di una persona. Fatti interessanti sugli occhi confermano che solo la melanina dà colore all'iride, indipendentemente dal colore degli occhi. La tonalità cambia solo a causa di un cambiamento nella concentrazione del colorante.

Alla nascita quasi tutti i bambini presentano questo pigmento completamente assente, motivo per cui gli occhi dei neonati sono azzurri. Con l'età cambiano colore, che si stabilizza completamente solo all'età di 12 anni.

Fatti interessanti sull'occhio umano affermano anche che il colore può cambiare a seconda di determinate circostanze. Gli scienziati hanno ora stabilito un fenomeno come il camaleonte. Si tratta di un cambiamento nel colore degli occhi quando esposti al freddo per lungo tempo o alla luce intensa per lungo tempo. Alcune persone sostengono che il colore dei loro occhi non dipende solo dal tempo, ma anche dal loro umore personale.

I fatti più interessanti sulla struttura dell'occhio umano contengono prove del fatto che in realtà tutte le persone nel mondo hanno gli occhi azzurri. Alta concentrazione il pigmento nell'iride garantisce l'assorbimento dei raggi luminosi di alte e basse frequenze, grazie alle quali la loro riflessione porta alla comparsa del colore degli occhi marroni o neri.

Il colore degli occhi dipende in gran parte dall'area geografica. Pertanto, nelle regioni settentrionali, la popolazione con blu occhio. Più vicino al sud ci sono un gran numero di dagli occhi castani e all'equatore quasi tutta la popolazione ha l'iride nera.

Più di mezzo secolo fa, gli scienziati hanno stabilito un fatto interessante: alla nascita siamo tutti lungimiranti. Solo all’età di sei mesi la vista ritorna normale. Fatti interessanti sugli occhi umani e sulla vista confermano anche che l'occhio è completamente formato secondo i parametri fisiologici all'età di sette anni.

Anche la vista può influenzare condizione generale corpo, quindi quando viene superato il carico sugli occhi, si osservano affaticamento generale, mal di testa, affaticamento e stress.

È interessante notare che la connessione tra la qualità della vista e la vitamina carotene della carota non è stata scientificamente provata. In realtà, questo mito risale alla guerra, quando gli inglesi decisero di nascondere l'invenzione del radar aeronautico. Attribuivano il rapido rilevamento degli aerei nemici alla vista acuta dei loro piloti, che mangiavano carote.

Per testare tu stesso la tua acuità visiva, dovresti guardare il cielo notturno. Se riesci a vedere una piccola stella vicino alla stella centrale del manico dell'Orsa Maggiore (Orsa Maggiore), allora è tutto normale.

Occhi diversi

Molto spesso, questo disturbo è genetico e non influisce sulla salute generale. Colore diverso L'occhio si chiama eterocromia e può essere totale o parziale. Nel primo caso ogni occhio è colorato con il proprio colore, nel secondo l'iride è divisa in due parti di colori diversi.

Fattori negativi

I cosmetici hanno il maggiore impatto sulla qualità della vista e sulla salute degli occhi in generale. Anche indossare abiti attillati ha un effetto negativo, poiché ostacola la circolazione sanguigna in tutti gli organi, compresi gli occhi.

Fatti interessanti sulla struttura e sul funzionamento dell'occhio confermano che un bambino non è in grado di piangere nel primo mese di vita. Più precisamente, non viene prodotta alcuna lacrima.

La composizione delle lacrime ha tre componenti:

• acqua;
• melma;

Se le proporzioni di queste sostanze sulla superficie dell'occhio non vengono rispettate, compare secchezza e la persona inizia a piangere. Se il flusso è eccessivo, le lacrime possono entrare direttamente nel rinofaringe.

Studi statistici affermano che ogni uomo piange in media 7 volte all’anno e ogni donna 47.

A proposito di lampeggiare

È interessante notare che la persona media sbatte le palpebre una volta ogni 6 secondi, principalmente come riflesso. Questo processo Fornisce all'occhio un'idratazione sufficiente e una pulizia tempestiva dalle impurità. Secondo le statistiche, le donne sbattono le palpebre due volte più spesso degli uomini.

Ricercatori giapponesi hanno scoperto che il processo di ammiccamento agisce anche come riavvio per la concentrazione. È al momento della chiusura delle palpebre che l'attività della rete neurale dell'attenzione diminuisce, motivo per cui il battito delle palpebre viene spesso osservato dopo il completamento di una determinata azione.

Lettura

Fatti interessanti sugli occhi non hanno mancato un processo come la lettura. Secondo gli scienziati, quando si legge velocemente, gli occhi si stancano molto meno. Allo stesso tempo, leggere i libri cartacei è sempre un quarto più veloce rispetto alla lettura dei media elettronici.

Idee sbagliate

Molte persone credono che il fumo non abbia alcun effetto sulla salute degli occhi, ma in realtà fumo di tabacco porta al blocco dei vasi retinici e porta allo sviluppo di molte malattie del nervo ottico. Il fumo, sia attivo che passivo, può causare opacizzazione del cristallino, congiuntivite cronica, macchie gialle sulla retina e cecità. Anche il licopene diventa dannoso se fumato.

In casi normali, questa sostanza ha un effetto benefico sul corpo, migliorando la vista, rallentando lo sviluppo della cataratta, cambiamenti legati all’età e proteggere l'occhio dalle radiazioni ultraviolette.

Fatti interessanti sugli occhi confutano l'idea che le radiazioni del monitor influenzino negativamente la vista. Infatti, l'eccessivo affaticamento degli occhi è causato dalla frequente messa a fuoco su piccoli dettagli.

Inoltre, molti sono fiduciosi nella necessità di partorire solo con cesareo se una donna lo ha vista scarsa. In alcuni casi questo è vero, ma se sei miope puoi fare un corso coagulazione laser e prevenire il rischio di rottura o distacco della retina durante il parto. Questa procedura viene eseguita anche alla 30a settimana di gestazione e richiede solo pochi minuti, senza alcun impatto. influenza negativa per la salute sia della mamma che del bambino. Comunque sia, prova a visitare regolarmente uno specialista e fai controllare la tua vista.

La nostra conversazione di oggi riguarda la visione. La capacità di vedere è l'assistente più fedele e affidabile per una persona. Ci permette di navigare e interagire con il mondo che ci circonda.

Circa Una persona riceve l'80% di tutte le informazioni attraverso la vista. Consideriamo il meccanismo dell'emergere di un'immagine visibile dell'ambiente in continua evoluzione.

Come viene creata un'immagine visibile

Ciascuno dei 6 organi di senso umani (analizzatori) comprende tre collegamenti importanti: recettori, vie nervose e centro cerebrale. Gli analizzatori appartenenti a diversi organi di senso lavorano in stretta “comunità” tra loro. Ciò ti consente di ottenere un quadro completo e accurato del mondo che ti circonda.

La funzione della vista è fornita da un paio di occhi.

Sistema ottico dell'occhio umano

L'occhio umano ha una forma sferica con un diametro di circa 2,3 cm. La parte anteriore del suo guscio esterno è trasparente e si chiama cornea. La parte posteriore, la sclera, è costituita da un denso tessuto proteico. Direttamente dietro la proteina c'è coroide, penetrato dai vasi sanguigni. Il colore degli occhi è determinato dal pigmento contenuto nella sua parte anteriore (iride). L'iride contiene un elemento molto importante dell'occhio: buco (pupilla), permettendo alla luce di entrare nell'occhio. Dietro l'allievo c'è un'invenzione unica della natura - lente Rappresenta un biologico, completamente trasparente lente biconvessa. La sua proprietà più importante è l'alloggio. Quelli. la capacità di modificare riflessivamente il suo potere di rifrazione quando si esaminano oggetti a diverse distanze dall'osservatore. La convessità del cristallino è controllata da uno speciale gruppo di muscoli. Dietro la lente c'è un corpo vitreo trasparente.

La cornea, l'iride, il cristallino e il corpo vitreo costituiscono il sistema ottico dell'occhio.

Il lavoro coordinato di questo sistema modifica la traiettoria dei raggi luminosi e dirige i quanti di luce verso la retina. Su di esso appare un'immagine ridotta degli oggetti. La retina contiene i fotorecettori, che sono rami del nervo ottico. La stimolazione luminosa che ricevono viene inviata lungo il nervo ottico al cervello, dove si forma un'immagine visibile dell'oggetto.

Tuttavia, la natura ha limitato la parte visibile della scala elettromagnetica a un intervallo molto piccolo.

Attraverso il sistema di conduzione della luce dell'occhio passano solo le onde elettromagnetiche con una lunghezza compresa tra 0,4 e 0,78 micron.

La retina è sensibile anche alla parte ultravioletta dello spettro. Ma la lente non trasmette quanti ultravioletti aggressivi e quindi protegge questo strato delicatissimo dalla distruzione.

Macchia gialla

Di fronte alla pupilla sulla retina c'è una macchia gialla su cui La densità dei fotorecettori è particolarmente elevata. Pertanto, l'immagine degli oggetti che cadono in quest'area è particolarmente chiara. Ogni volta che una persona si muove, è necessario che l'immagine dell'oggetto sia mantenuta nella zona della macula. Ciò avviene automaticamente: il cervello invia comandi ai muscoli extraoculari, che controllano il movimento degli occhi su tre piani. In questo caso i movimenti oculari sono sempre coordinati. Obbedendo ai comandi ricevuti, i muscoli costringono i bulbi oculari a girare nella direzione desiderata. Ciò garantisce l'acuità visiva.

Ma anche quando guardiamo un oggetto in movimento, i nostri occhi si muovono molto movimenti veloci da una parte all’altra, fornendo continuamente “cibo per la mente” al cervello.

Visione dei colori e del crepuscolo

La retina è costituita da due tipi di recettori nervosi: bastoncelli e coni. I bastoncelli sono responsabili della visione notturna (in bianco e nero) e i coni ti permettono di vedere il mondo in tutto lo splendore dei colori. Il numero di bastoncelli sulla retina può raggiungere 115-120 milioni, il numero di coni è più modesto: circa 7 milioni, i bastoncelli reagiscono anche ai singoli fotoni. Pertanto anche in condizioni di scarsa illuminazione possiamo distinguere i contorni degli oggetti (visione crepuscolare).

Ma i coni possono mostrare la loro attività solo con un'illuminazione sufficiente. Richiedono più energia per attivarsi perché sono meno sensibili.

Esistono tre tipi di recettori che percepiscono la luce corrispondenti al rosso, al blu e al verde.

La loro combinazione consente a una persona di riconoscere l'intera varietà di colori e migliaia di sfumature. E la loro sovrapposizione dà il colore bianco. A proposito, lo stesso principio viene utilizzato in .

Vediamo il mondo intorno a noi perché tutti gli oggetti riflettono la luce che cade su di loro. Inoltre, le lunghezze d'onda della luce riflessa dipendono dalla sostanza o dalla vernice applicata sull'oggetto. Ad esempio, la vernice sulla superficie di una palla rossa può riflettere solo lunghezze d'onda di 0,78 micron, ma il fogliame verde riflette l'intervallo compreso tra 0,51 e 0,55 micron.

I fotoni corrispondenti a queste lunghezze d'onda, colpendo la retina, possono influenzare solo i coni del gruppo corrispondente. Una rosa rossa illuminata dalla luce verde si trasforma in un fiore nero perché non è in grado di riflettere queste onde. Così, I corpi stessi non hanno colore. E l'intera vasta tavolozza di colori e sfumature a disposizione della nostra visione è il risultato di una straordinaria proprietà del nostro cervello.

Quando un flusso luminoso corrispondente ad un determinato colore cade su un cono, si forma un impulso elettrico a seguito di una reazione fotochimica. La combinazione di tali segnali si precipita nella zona visiva della corteccia cerebrale, costruendo lì un'immagine. Di conseguenza, vediamo non solo i contorni degli oggetti, ma anche il loro colore.

Acuità visiva

Uno di le proprietà più importanti la visione è la sua acutezza. Cioè, il suo la capacità di percepire separatamente due punti vicini. Per la visione normale, la distanza angolare corrispondente a questi punti è di 1 minuto. L'acuità visiva dipende dalla struttura dell'occhio e dal corretto funzionamento del suo sistema ottico.

I segreti dell'occhio

Ad una distanza di 3-4 mm dal centro della retina Esiste un'area speciale priva di recettori nervosi. Per questo motivo veniva chiamato punto cieco. Le sue dimensioni sono molto modeste: meno di 2 mm. Ad esso vanno le fibre nervose di tutti i recettori. Unendosi nell'area del punto cieco, formano il nervo ottico, lungo il quale gli impulsi elettrici dalla retina si riversano nell'area visiva della corteccia cerebrale.

A proposito, la retina ha lasciato perplessi gli scienziati: i fisiologi. Strato contenente recettori nervosi situato su di lei parete di fondo. Quelli. la luce proveniente dal mondo esterno deve passare attraverso lo strato retinico, e poi "prendere d'assalto" i bastoncelli e i coni.

Se osservate attentamente l'immagine che il sistema ottico dell'occhio proietta sulla retina, potete vedere chiaramente che è invertita. Ecco come lo vedono i bambini nei primi due giorni dopo la nascita. Poi il cervello impara a capovolgere questa immagine. E il mondo appare davanti a loro nella sua posizione naturale.

A proposito, perché la natura ci ha fornito due occhi? Entrambi gli occhi proiettano sulla retina immagini dello stesso oggetto leggermente diverse l'una dall'altra (poiché l'oggetto in questione si trova in una posizione leggermente diversa per l'occhio sinistro e quello destro). Ma impulsi nervosi da entrambi gli occhi raggiungono gli stessi neuroni del cervello e formano un unico, ma immagine volumetrica.

Gli occhi sono estremamente vulnerabili. La natura si prendeva cura della loro sicurezza attraverso organi ausiliari. Ad esempio, le sopracciglia proteggono gli occhi dalle goccioline di sudore e dall'umidità della pioggia che scorrono dalla fronte, le ciglia e le palpebre proteggono gli occhi dalla polvere. E speciali ghiandole lacrimali proteggono gli occhi dalla disidratazione, facilitano il movimento delle palpebre e disinfettano la superficie del bulbo oculare...

Quindi, abbiamo conosciuto la struttura degli occhi, le principali fasi della percezione visiva e rivelato alcuni segreti del nostro apparato visivo.

Come con qualsiasi dispositivo ottico, qui sono possibili vari guasti. E come una persona affronta i difetti visivi e di quali altre proprietà la natura ha dotato il suo apparato visivo - te lo diremo nel prossimo incontro.

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La visione è un processo di elaborazione informazioni visive, che è rappresentato da immagini del mondo circostante. Ci permette di giudicare la loro forma, dimensione, colore, posizione e altri parametri. Grazie alla vista, percepiamo fino a 90 informazioni sul mondo che ci circonda.

Ci sono:
La visione diurna (fotopica) è caratterizzata da un'elevata acuità visiva e dalla capacità dell'occhio di distinguere i colori. Si verifica in una buona illuminazione;
Crepuscolare (mesopico) è caratterizzato da bassa acuità visiva e mancanza di capacità di percepire i colori;
La visione crepuscolare e notturna è caratterizzata dalla capacità di distinguere solo la luce e l'oscurità.
Ci sono anche centrali e visione periferica.

Visione centrale
È formato dalla parte centrale della retina e dalla fovea centrale, dove si osserva la massima densità di coni. Da qui il nome visione centrale. Permette di distinguere gli oggetti e i loro dettagli. Quindi il suo secondo nome è soggetto.
La caratteristica principale della visione centrale è la sua acutezza, la capacità dell'occhio di distinguere 2 punti a una distanza minima l'uno dall'altro.

O in altre parole, la capacità dell'occhio di distinguere 2 punti con l'angolo più piccolo. Per la maggior parte delle persone, questo angolo è pari a 1 minuto d'arco (1'). Con l’età, l’acuità visiva cambia.
La visione centrale si forma all'età di 2-3 mesi. Entro 1 anno, l'acuità visiva raggiunge 0,1-0,3 e entro 5-15 anni l'acuità visiva è 1,0.

Per determinare l'acuità della visione centrale vengono utilizzate varie tabelle speciali che contengono lettere, numeri o altri caratteri misure differenti. Questi segni sono chiamati ottotipi. Ciascuna di queste righe corrisponde valore specifico acuità visiva.

Nei paesi della CSI, la tabella Golovin-Sivtsev viene utilizzata per determinare l'acuità visiva. È collocato in un apparecchio Roth, una scatola con pareti a specchio, che garantisce un'illuminazione uniforme del tavolo. La tabella è composta da 12 linee ed è progettata per testare la visione da una distanza di 5 metri.

La tabella Golovin-Sivtsev è considerata normalmente letta se non vengono commessi errori nelle prime 6 righe, è accettabile un errore di 1 carattere nelle righe 7-10;

Visione periferica
La sua caratteristica è il campo visivo, lo spazio che l'occhio vede con lo sguardo fisso.
La dimensione del campo visivo è determinata dalle caratteristiche facciali e dal confine dell'area retinica coinvolta nell'attività ottica.
Grazie alla visione periferica è assicurata la capacità di muoversi e orientare una persona nello spazio. Se si perde la visione periferica, anche se la visione centrale è completamente preservata, i movimenti di una persona saranno difficili.

Si imbatterà costantemente in oggetti, farà cadere oggetti, ecc.
Lo studio del campo visivo viene effettuato utilizzando il metodo di controllo e appositi dispositivi perimetrali e campimetri.
Condizione necessaria per l'esecuzione del metodo di controllo è che il medico che esegue il test abbia una vista normale. Durante il test, il paziente e il medico si trovano uno di fronte all'altro a una distanza di 1 metro e chiudono un occhio opposto.

Quindi il medico inizia a muovere lentamente la mano, partendo dalla periferia e spostandosi gradualmente verso il centro del campo visivo. I movimenti si ripetono su tutti i lati. Se il paziente e il medico vedono la mano nello stesso momento, i campi visivi del paziente sono considerati normali.

Questo metodo viene utilizzato principalmente per esaminare pazienti gravemente malati, soprattutto quelli costretti a letto.
La perimetria è lo studio dei campi visivi su una superficie sferica.

Distinguere tra: perimetria cinetica
Si effettua su perimetri emisferici. Il paziente fissa lo sguardo sul segno perimetrale centrale. Quindi un oggetto di un certo diametro (1-5 mm) inizia a muoversi lentamente lungo un arco perimetrale dalla periferia al centro. Il soggetto deve determinare il momento in cui l'oggetto appare nel campo visivo.

Perimetria di visione statica
Al paziente vengono presentati uno per uno gli oggetti di prova stazionari. Deve determinare quali oggetti vede e quali no.
La campimetria è lo studio delle parti centrali e paracentrali del campo visivo su una superficie piana (campimetro). A questo scopo è possibile utilizzare anche uno schermo monitor.

Visione binoculare
Questa è un'abilità che consiste nel fondere gli oggetti visibili con ciascun occhio in un unico insieme. Ciò è possibile solo se l'oggetto è fissato in ciascun occhio e le sue immagini si trovano in aree simmetriche del fondo.
La visione binoculare si forma all'età di 7-15 anni. L'acuità visiva con la visione binoculare è 40 volte superiore rispetto alla visione monoculare.

Fatti interessanti sulla visione
è stato sperimentalmente dimostrato che una persona è in grado di percepire fino a 150mila sfumature e tonalità di colore;
le donne sono in grado di distinguere più sfumature rispetto agli uomini;
Le donne hanno una visione periferica meglio sviluppata, mentre gli uomini hanno una visione centrale;
Le donne vedono meglio al buio.

E vengono eseguite aberrazioni cromatiche, effetti di punto cieco, correzione del colore, si forma un'immagine stereoscopica, ecc. Nei casi in cui l'elaborazione delle informazioni subconsce è insufficiente o eccessiva, sorgono illusioni ottiche.

Sensibilità spettrale dell'occhio

Durante l'evoluzione, i recettori sensibili alla luce si sono adattati radiazione solare, raggiungendo la superficie della Terra e diffondendosi bene nell'acqua dei mari e degli oceani. L'atmosfera terrestre ha una finestra di trasparenza significativa solo nell'intervallo di lunghezze d'onda 300-1500 nm. Nella regione degli ultravioletti, la trasparenza è limitata dall'assorbimento della luce ultravioletta da parte dello strato di ozono e dell'acqua, nella regione degli infrarossi dall'assorbimento da parte dell'acqua. Pertanto, la regione visibile relativamente stretta dello spettro rappresenta oltre il 40% dell’energia della radiazione solare sulla superficie.

L'occhio umano è sensibile alle radiazioni elettromagnetiche nell'intervallo di lunghezze d'onda 400-750 nm ( radiazione visibile). La retina dell'occhio è sensibile anche alle radiazioni a lunghezza d'onda più corta, ma la sensibilità dell'occhio in questa regione dello spettro è limitata dalla bassa trasparenza del cristallino, che protegge la retina dagli effetti distruttivi delle radiazioni ultraviolette.

Fisiologia della visione umana

Visione dei colori

L'occhio umano contiene due tipi di cellule fotosensibili (fotorecettori): bastoncelli altamente sensibili e coni meno sensibili. I bastoncelli funzionano in condizioni di luce relativamente scarsa e sono responsabili del meccanismo di visione notturna, ma forniscono solo una percezione della realtà dal colore neutro, limitata alla partecipazione dei colori bianco, grigio e nero. I coni operano di più livelli alti illuminazione rispetto ai bastoncini. Sono responsabili del meccanismo della visione diurna, caratteristica distintiva che è la capacità di fornire la visione dei colori.

La luce di diverse lunghezze d'onda stimola diversamente i diversi tipi di coni. Ad esempio, la luce giallo-verde stimola allo stesso modo i coni di tipo L e M, ma stimola meno i coni di tipo S. La luce rossa stimola i coni di tipo L molto più dei coni di tipo M e non stimola affatto i coni di tipo S; la luce verde-blu stimola i recettori di tipo M più di quelli di tipo L e quelli di tipo S un po' di più; la luce con questa lunghezza d'onda stimola anche i bastoncelli in modo più forte. La luce viola stimola quasi esclusivamente i coni di tipo S. Il cervello percepisce informazioni combinate da diversi recettori, che forniscono diverse percezioni della luce con diverse lunghezze d'onda.

I geni che codificano per le proteine ​​opsina sensibili alla luce sono responsabili della visione dei colori negli esseri umani e nelle scimmie. Secondo i sostenitori della teoria dei tre componenti, per la percezione del colore è sufficiente la presenza di tre diverse proteine ​​che rispondono a diverse lunghezze d'onda. La maggior parte dei mammiferi possiede solo due di questi geni, motivo per cui hanno una visione a due colori. Se una persona ha due proteine ​​codificate da geni diversi che sono troppo simili o una delle proteine ​​non è sintetizzata, si sviluppa il daltonismo. N. N. Miklouho-Maclay ha scoperto che i Papuani della Nuova Guinea, che vivono nel folto della giungla verde, non hanno la capacità di distinguere il colore verde.

L'opsina sensibile alla luce rossa è codificata negli esseri umani dal gene OPN1LW.

Altre opsine umane sono codificate dai geni OPN1MW, OPN1MW2 e OPN1SW, i primi due dei quali codificano per proteine ​​sensibili alla luce a lunghezze d'onda medie e il terzo è responsabile di un'opsina sensibile alla parte dello spettro a lunghezza d'onda corta .

Necessità tre tipi opsine per la visione dei colori è stato recentemente dimostrato in esperimenti su scimmie scoiattolo (Saimiri), i cui maschi sono stati curati dal daltonismo congenito introducendo il gene dell'opsina umana OPN1LW nella loro retina. Questo lavoro (insieme ad esperimenti simili sui topi) ha dimostrato che il cervello maturo è in grado di adattarsi alle nuove capacità sensoriali dell’occhio.

Il gene OPN1LW, che codifica il pigmento responsabile della percezione del colore rosso, è altamente polimorfico (un recente lavoro di Virrelli e Tishkov ha rilevato 85 alleli in un campione di 256 persone) e circa il 10% delle donne che hanno due alleli diversi di questo i geni hanno in realtà un tipo aggiuntivo di recettori del colore e un certo grado di visione dei colori a quattro componenti. Le variazioni nel gene OPN1MW, che codifica per il pigmento “giallo-verde”, sono rare e non influenzano la sensibilità spettrale dei recettori.

Il gene OPN1LW e i geni responsabili della percezione della luce a lunghezza d'onda media si trovano in tandem sul cromosoma X e tra di loro spesso avviene una ricombinazione non omologa o una conversione genetica. In questo caso, può verificarsi la fusione genica o il numero delle loro copie nel cromosoma può aumentare. Difetti nel gene OPN1LW sono la causa del daltonismo parziale, protanopia.

La teoria a tre componenti della visione dei colori fu espressa per la prima volta nel 1756 da M. V. Lomonosov, quando scrisse "sui tre aspetti della parte inferiore dell'occhio". Cento anni dopo, fu sviluppato dallo scienziato tedesco G. Helmholtz, che non menziona la famosa opera di Lomonosov “Sull’origine della luce”, sebbene sia stata pubblicata e riassunta in tedesco.

Parallelamente esisteva una teoria dei colori avversaria di Ewald Goering. È stato sviluppato da David Hubel e Thorsten Wiesel. Per la loro scoperta ricevettero il Premio Nobel nel 1981.

Hanno suggerito che l’informazione che entra nel cervello non riguarda i colori rosso (R), verde (G) e blu (B) (teoria dei colori di Jung-Helmholtz). Il cervello riceve informazioni sulla differenza di luminosità - sulla differenza di luminosità del bianco (Y max) e del nero (Y min), sulla differenza tra i colori verde e rosso (G - R), sulla differenza tra i colori blu e giallo (B - giallo) e il colore giallo ( giallo = R + G) è la somma dei colori rosso e verde, dove R, G e B sono la luminosità dei componenti del colore: rosso, R, verde, G e blu, B.

Abbiamo un sistema di equazioni:

R b - w = ( Y m un X - Y m io n , K g r = G - R , K b r g = B - R - G , (\displaystyle R_(bw)=(\begin(cases)Y_(max)-Y_(min ),\\K_(gr)=G-R,\\K_(brg)=B-R-G,\end(cases)))

Dove R b - w (\displaystyle R_(bw)), K gr , K brg - funzioni dei coefficienti di bilanciamento del bianco per qualsiasi illuminazione. In pratica, ciò si esprime nel fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto diverse fonti di illuminazione (adattamento del colore). La teoria opposta generalmente spiega meglio il fatto che le persone percepiscono lo stesso colore degli oggetti sotto fonti di illuminazione estremamente diverse, comprese sorgenti di luce colorata diversa nella stessa scena.

Queste due teorie non sono del tutto coerenti tra loro. Ma nonostante ciò, si presume ancora che la teoria dei tre stimoli operi a livello della retina, ma l'informazione viene elaborata e i dati che sono già coerenti con la teoria dell'avversario vengono ricevuti nel cervello.

Visione binoculare e stereoscopica

Numero massimo di cambi di alunni per persona sana- da 1,8 mm a 7,5 mm, che corrisponde ad una variazione dell'area pupillare di 17 volte. Tuttavia, la gamma effettiva dei cambiamenti nell'illuminazione retinica è limitata a un rapporto di 10:1 e non 17:1, come ci si aspetterebbe in base ai cambiamenti nell'area della pupilla. Infatti l'illuminazione retinica è proporzionale al prodotto dell'area della pupilla, della luminosità dell'oggetto e della trasmittanza della media oculare.

Il contributo della pupilla alla regolazione della sensibilità oculare è estremamente insignificante. L'intero intervallo di luminosità che il nostro meccanismo visivo è in grado di percepire è enorme: da 10 −6 cd m −2 per un occhio completamente adattato all'oscurità a 10 6 cd m −2 per un occhio completamente adattato alla luce. Il meccanismo per una gamma così ampia di sensibilità risiede nella decomposizione e nel ripristino dei pigmenti fotosensibili nei fotorecettori retinici: coni e bastoncelli.

La sensibilità dell'occhio dipende dalla completezza dell'adattamento, dall'intensità della sorgente luminosa, dalla lunghezza d'onda e dalle dimensioni angolari della sorgente, nonché dalla durata dello stimolo. La sensibilità dell'occhio diminuisce con l'età a causa del deterioramento delle proprietà ottiche della sclera e della pupilla, nonché della componente recettoriale della percezione.

Massima sensibilità alla luce del giorno ( visione diurna) si trova a 555-556 nm, e nelle serate/notti deboli ( visione crepuscolare/visione notturna) si sposta verso il bordo viola dello spettro visibile e si trova a 510 nm (durante il giorno oscilla tra 500-560 nm). Ciò è spiegato (la dipendenza della visione di una persona dalle condizioni di illuminazione quando percepisce oggetti multicolori, il rapporto tra la loro luminosità apparente - l'effetto Purkinje) da due tipi di elementi sensibili alla luce dell'occhio - in piena luce, la visione è effettuato principalmente da coni e in condizioni di luce debole, preferibilmente vengono utilizzati solo bastoncini.

Acuità visiva

La capacità di persone diverse di vedere dettagli più o meno grandi di un oggetto dalla stessa distanza con la stessa forma del bulbo oculare e lo stesso potere di rifrazione del sistema oculare diottrico è determinata dalla differenza di distanza tra gli elementi sensibili della retina e si chiama acuità visiva.

L'acuità visiva è la capacità dell'occhio di percepire a parte due punti situati ad una certa distanza l'uno dall'altro ( dettaglio, grana fine, risoluzione). La misura dell'acuità visiva è l'angolo visivo, cioè l'angolo formato dai raggi emanati dai bordi dell'oggetto in questione (o da due punti UN E B) al punto nodale ( K) occhi. L'acuità visiva è inversamente proporzionale all'angolo visivo, ovvero quanto più piccolo è, tanto maggiore è l'acuità visiva. Normalmente, l'occhio umano è capace di a parte percepire oggetti con una distanza angolare di almeno 1′ (1 minuto).

L'acuità visiva è una delle funzioni più importanti della vista. L'acuità visiva di una persona è limitata dalla sua struttura. L'occhio umano, a differenza degli occhi dei cefalopodi, ad esempio, è un organo invertito, cioè le cellule sensibili alla luce si trovano sotto uno strato di nervi e vasi sanguigni.

L'acuità visiva dipende dalla dimensione dei coni situati nella zona della macula, della retina, nonché da una serie di fattori: la rifrazione dell'occhio, l'ampiezza della pupilla, la trasparenza della cornea, la cristallino (e la sua elasticità), corpo vitreo (che costituisce l'apparato di rifrazione della luce), stato della retina e del nervo ottico, età.

Il valore inversamente proporzionale all'acuità visiva e/o alla sensibilità alla luce è chiamato risoluzione dell'occhio semplice (nudo) ( potere risolutivo).

linea di vista

Visione periferica (campo visivo); determinare i confini del campo visivo quando li si proietta su una superficie sferica (usando il perimetro). Il campo visivo è lo spazio percepito dall'occhio con lo sguardo fisso. Il campo visivo è una funzione della retina periferica; le sue condizioni determinano in gran parte la capacità di una persona di navigare liberamente nello spazio.

I cambiamenti nel campo visivo sono causati da malattie organiche e/o funzionali dell'analizzatore visivo: retina, nervo ottico, via visiva, sistema nervoso centrale. Le violazioni del campo visivo si manifestano con un restringimento dei suoi confini (espresso in gradi o valori lineari), o con la perdita di singole sezioni di esso (emianopsia), o con la comparsa di uno scotoma.

Binocularità

Guardando un oggetto con entrambi gli occhi, lo vediamo solo quando gli assi visivi degli occhi formano un tale angolo di convergenza (convergenza) in cui si ottengono immagini simmetriche e chiare sulla retina in alcuni punti corrispondenti della macula sensibile ( fovea centrale). Grazie a questa visione binoculare, non solo giudichiamo la posizione relativa e la distanza degli oggetti, ma percepiamo anche il rilievo e il volume.

Le principali caratteristiche della visione binoculare sono la presenza di visione binoculare elementare, di profondità e stereoscopica, di acuità visiva stereo e di riserve fusionali.

La presenza della visione binoculare elementare viene verificata dividendo una determinata immagine in frammenti, alcuni dei quali vengono presentati all'occhio sinistro e altri all'occhio destro. Un osservatore ha una visione binoculare elementare se è in grado di comporre un'unica immagine originale da frammenti.

La presenza della visione in profondità viene testata presentando stereogrammi a punti casuali, che dovrebbero evocare nell'osservatore un'esperienza specifica di profondità, diversa dall'impressione di spazialità basata sulle caratteristiche monoculari.

L’acuità visiva stereo è il reciproco della soglia di percezione stereoscopica. La soglia stereoscopica è la disparità minima rilevabile (spostamento angolare) tra le parti dello stereogramma. Per misurarlo, viene utilizzato il seguente principio. Tre coppie di figure vengono presentate separatamente agli occhi sinistro e destro dell'osservatore. In una delle coppie la posizione delle figure coincide, nelle altre due una delle figure è spostata orizzontalmente di una certa distanza. Al soggetto viene chiesto di indicare figure disposte in ordine crescente di distanza relativa. Se i dati sono indicati nella sequenza corretta il livello del test aumenta (la disparità diminuisce altrimenti la disparità aumenta);

Le riserve di fusione sono le condizioni in cui è possibile la fusione motoria dello stereogramma. Le riserve di fusione sono determinate dalla massima disparità tra le parti dello stereogramma, alla quale esso viene ancora percepito come un'immagine tridimensionale. Per misurare le riserve di fusione si utilizza il principio opposto a quello utilizzato nello studio dell'acuità stereovisiva. Ad esempio, a un soggetto viene chiesto di combinare due strisce verticali in un'unica immagine, una delle quali è visibile all'occhio sinistro e l'altra all'occhio destro. Allo stesso tempo, lo sperimentatore inizia a separare lentamente le strisce, prima con disparità convergente e poi divergente. L'immagine comincia a biforcarsi in corrispondenza del valore di disparità, che caratterizza la riserva di fusione dell'osservatore.

La binocularità può essere compromessa dallo strabismo e da alcune altre malattie dell'occhio. Se sei molto stanco, potresti avvertire uno strabismo temporaneo causato dallo spegnimento dell'occhio non dominante.

Sensibilità al contrasto

La sensibilità al contrasto è la capacità di una persona di vedere oggetti che differiscono leggermente in luminosità dallo sfondo. La sensibilità al contrasto viene valutata utilizzando reticoli sinusoidali. Un aumento della soglia di sensibilità al contrasto può essere un segno di una serie di malattie degli occhi e quindi il suo studio può essere utilizzato nella diagnosi.

Adattamento della vista

Le proprietà della vista di cui sopra sono strettamente correlate alla capacità dell'occhio di adattarsi. L'adattamento dell'occhio è l'adattamento della visione alle diverse condizioni di illuminazione. L'adattamento avviene ai cambiamenti nell'illuminazione (si distingue l'adattamento alla luce e all'oscurità), alle caratteristiche cromatiche dell'illuminazione (la capacità di percepire gli oggetti bianchi come bianchi anche con un cambiamento significativo nello spettro della luce incidente).

L'adattamento alla luce avviene rapidamente e termina entro 5 minuti, l'adattamento dell'occhio all'oscurità è un processo più lento. La luminosità minima che provoca la sensazione di luce determina la sensibilità alla luce dell'occhio. Quest'ultimo aumenta rapidamente nei primi 30 minuti. restando al buio, il suo incremento termina praticamente dopo 50-60 minuti. L'adattamento dell'occhio all'oscurità viene studiato utilizzando dispositivi speciali: gli adattometri.

Un ridotto adattamento dell'occhio all'oscurità si osserva in alcune malattie oculari (degenerazione pigmentaria retinica, glaucoma) e generali (vitaminosi A).

L'adattamento si manifesta anche nella capacità della vista di compensare parzialmente i difetti dell'apparato visivo stesso (difetti ottici del cristallino, difetti retinici, scotomi, ecc.)

Elaborazione delle informazioni visive

Fenomeno sensazioni visive, non accompagnato dall'elaborazione delle informazioni visive, è chiamato fenomeno della pseudo-cecità.

Disturbi visivi

Difetti delle lenti

L'inconveniente più comune è la discrepanza tra la potenza ottica dell'occhio e la sua lunghezza, che porta al deterioramento della visibilità di oggetti vicini o lontani.

Lungimiranza

L'ipermetropia è un errore di rifrazione in cui i raggi di luce che entrano nell'occhio non si concentrano sulla retina, ma dietro di essa. Nelle forme lievi dell'occhio con buona riserva di accomodazione, compensa il deficit visivo aumentando la curvatura del cristallino con il muscolo ciliare.

Con un'ipermetropia più grave (3 diottrie e oltre), la vista è scarsa non solo da vicino, ma anche da lontano e l'occhio non è in grado di compensare da solo il difetto. L'ipermetropia è solitamente congenita e non progredisce (di solito diminuisce con l'età scolare).

Per l'ipermetropia sono prescritti occhiali da lettura o da indossare costantemente. Per gli occhiali vengono selezionate lenti convergenti (spostano la messa a fuoco in avanti sulla retina), con l'uso delle quali la visione del paziente migliora.

Leggermente diversa dall'ipermetropia è la presbiopia, o ipermetropia legata all'età. La presbiopia si sviluppa a causa della perdita di elasticità del cristallino (che è un risultato normale del suo sviluppo). Questo processo inizia in età scolare, ma una persona di solito nota un indebolimento della visione da vicino dopo i 40 anni. (Sebbene all'età di 10 anni i bambini emmetropi possano leggere a una distanza di 7 cm, all'età di 20 anni - già almeno 10 cm, a 30 - 14 cm e così via.) L'ipermetropia senile si sviluppa gradualmente e gradualmente All'età di 65-70 anni una persona perde completamente la capacità di adattamento e lo sviluppo della presbiopia è completo.

Miopia

La miopia è un errore di rifrazione dell'occhio, in cui la messa a fuoco si sposta in avanti e un'immagine già sfocata cade sulla retina. Nella miopia il punto più lontano con visione chiara si trova entro 5 metri (normalmente si trova all'infinito). La miopia può essere falsa (quando, a causa del sovraccarico del muscolo ciliare, si verifica il suo spasmo, a seguito del quale la curvatura del cristallino rimane troppo grande nella visione a distanza) e vera (quando il bulbo oculare aumenta nell'asse antero-posteriore) . Nei casi lievi, gli oggetti distanti sono sfocati mentre gli oggetti vicini rimangono chiari (il punto più lontano di visione chiara è abbastanza lontano dagli occhi). Nei casi di miopia elevata si verifica una significativa diminuzione della vista. A partire da circa -4 diottrie una persona ha bisogno di occhiali sia per lontano che per vicino, altrimenti l'oggetto in questione deve essere portato molto vicino agli occhi. Tuttavia, proprio perché ha una buona nitidezza dell'immagine persona miope avvicina un oggetto ai suoi occhi, è in grado di distinguere i dettagli più fini di questo oggetto rispetto a una persona con visione normale.

Durante l'adolescenza, la miopia spesso progredisce (gli occhi si sforzano costantemente di lavorare vicino, motivo per cui l'occhio compensatorio cresce in lunghezza). La progressione della miopia assume talvolta una forma maligna, in cui la vista diminuisce di 2-3 diottrie all'anno, si osserva uno stiramento della sclera e si verificano cambiamenti degenerativi nella retina. IN casi gravi Esiste il pericolo di distacco della retina sovraccarica durante lo sforzo fisico o un colpo improvviso. L’arresto della progressione della miopia avviene solitamente entro i 25-30 anni, quando il corpo smette di crescere. Con una rapida progressione, la vista a quel punto scende a -25 diottrie e meno, paralizzando gravemente gli occhi e interrompendo drasticamente la qualità della visione da lontano e da vicino (tutto ciò che una persona vede sono contorni nebulosi senza alcuna visione dettagliata), e tali deviazioni sono molto difficile da correggere completamente con l'ottica: spesso lenti per occhiali creano forti distorsioni e rendono gli oggetti visivamente più piccoli, motivo per cui una persona non riesce a vedere abbastanza bene anche con gli occhiali. In questi casi è possibile ottenere un effetto migliore utilizzando la correzione del contatto.

Nonostante il fatto che centinaia di lavori scientifici e medici siano stati dedicati al problema dell'arresto della progressione della miopia, non esiste ancora prova dell'efficacia di alcun metodo di trattamento della miopia progressiva, compresa la chirurgia (scleroplastica). Esistono prove di una riduzione piccola ma statisticamente significativa del tasso di aumento della miopia nei bambini quando si utilizzano colliri a base di atropina e gel oftalmico a base di pirenzipina. ] .

Per la miopia viene spesso utilizzata la correzione della visione laser (esposizione della cornea utilizzando un raggio laser per ridurne la curvatura). Questo metodo di correzione non è completamente sicuro, ma nella maggior parte dei casi è possibile ottenere un miglioramento significativo della vista dopo l’intervento chirurgico.

Difetti di miopia e ipermetropia possono essere superati con l'ausilio di occhiali, lenti a contatto o con corsi di ginnastica riabilitativa.

Astigmatismo

L'astigmatismo è un difetto dell'ottica dell'occhio causato dalla forma irregolare della cornea e (o) del cristallino. In tutte le persone, la forma della cornea e del cristallino differisce dal corpo di rotazione ideale (vale a dire, tutte le persone presentano astigmatismo di vario grado). Nei casi più gravi, lo stiramento lungo uno degli assi può essere molto forte, inoltre la cornea può presentare difetti di curvatura causati da altri motivi (ferite, malattie infettive, ecc.). Nell'astigmatismo, i raggi luminosi vengono rifratti con intensità diverse nei diversi meridiani, per cui l'immagine risulta essere curva e poco chiara in alcuni punti. Nei casi più gravi, la distorsione è così forte da ridurre significativamente la qualità della visione.

L'astigmatismo può essere facilmente diagnosticato guardando con un occhio un foglio di carta con linee parallele scure: ruotando tale foglio, l'astigmatista noterà che le linee scure si sfumano o diventano più chiare. La maggior parte delle persone ha un astigmatismo congenito fino a 0,5 diottrie, che non causa disagio.

Questo difetto è compensato da occhiali con lenti cilindriche aventi curvatura diversa in senso orizzontale e verticale e lenti a contatto (toriche dure o morbide), nonché lenti per occhiali aventi poteri ottici diversi nei diversi meridiani.

Difetti retinici

Daltonismo

Se la percezione di uno dei tre colori primari nella retina viene persa o indebolita, la persona non percepisce un determinato colore. Esistono quelli “daltonici” per il rosso, il verde e il blu-viola. Il daltonismo associato o addirittura completo è raro. Più spesso ci sono persone che non riescono a distinguere il rosso dal verde. Questa mancanza di vista fu chiamata daltonismo, dal nome dello scienziato inglese D. Dalton, che soffriva di un tale disturbo della visione dei colori e lo descrisse per primo.

Il daltonismo è incurabile ed è ereditario (legato al cromosoma X). A volte si verifica dopo alcune malattie oculari e nervose.

Le persone daltoniche non sono autorizzate a svolgere lavori legati alla guida di veicoli su strade pubbliche. Una buona visione dei colori è molto importante per marinai, piloti, chimici, geologi-mineralogi, artisti, pertanto, per alcune professioni, la visione dei colori viene controllata utilizzando tabelle speciali.

Scotoma

Scotoma (greco) skotos- oscurità) - un difetto a forma di macchia nel campo visivo dell'occhio, causato da una malattia della retina, malattie del nervo ottico, glaucoma. Si tratta di aree (all'interno del campo visivo) in cui la visione è notevolmente indebolita o assente. A volte un punto cieco è chiamato scotoma, un'area della retina corrispondente alla testa del nervo ottico (il cosiddetto scotoma fisiologico).

Scotoma assoluto (ing. scotomata assoluto) - un'area in cui non c'è visione. Lo scotoma relativo è un'area in cui la visione è significativamente ridotta.

Puoi presumere tu stesso la presenza di uno scotoma conducendo uno studio utilizzando il test di Amsler.

Altri difetti

• Cecità diurna- forte diminuzione della vista in condizioni di illuminazione eccessiva, adattamento insufficiente alla luce intensa. Ragioni tipiche La cecità diurna è dovuta alla degenerazione dei coni, all'acromatopsia e all'uso del farmaco anticonvulsivante trimetadione.
• Nyctalopia- un disturbo in cui la capacità di vedere in condizioni di scarsa illuminazione è difficile o persa. La causa della nictalopia è anche la carenza vitaminica o l'ipovitaminosi. La nictalopia sintomatica è osservata nelle malattie