Нейрофизиология зрительной системы

Зрение в жизни человека имеет огромное значение.

Это основной сенсорный канал, который связывает его с внешним миром.

Благодаря деятельности зрительного анализатора различают:

ü освещенность предметов,

ü их цвет,

ü форму,

ü величину,

ü направление передвижения,

ü расстояние, на которое они удалены от глаза и друг от друга.

Все это позволяет

· оценивать пространство,

· ориентироваться в окружающем мире,

· выполнять различные виды целенаправленной деятельности.

· Благодаря зрению мы воспринимаем окружающий нас мир в объеме и красках

Наряду с понятием зрительного анализатора существует понятие органа зрения.

Орган зрения — это глаз, включающий 3 различных в функциональном отношении элемента:

1) глазное яблоко, в котором расположены:

Ø световоспринимающий,

Ø светопреломляющий и

Ø светорегулирующие аппараты;

2) защитные приспособления:

§ наружные оболочки глаза:

- склера и

- роговица,

§ слезный аппарат,

§ веки,

§ ресницы,

§ брови;

3) двигательный аппарат, представленный тремя парами глазных мышц:

ü наружная и внутренняя прямые,

ü верхняя и нижняя прямые,

ü верхняя и нижняя косые

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 16

С помощью глаза воспринимается 80 — 90% всей информации об окружающем мире.

Зрительная система человека устроена очень сложно.

В зрительной системе человека можно выделить следующие

уровни обработки сигналов

1. На периферии находится сетчатка.

В ходе развития нервной системы сетчатка закладывается на самых ранних этапах развития (так называемые «глазные пузыри»). Поэтому есть все основания считать сетчатку «частью мозга, вынесенного на периферию».

2. Следующий уровень обработки зрительной информации находится в таламусе - это наружное коленчатое тело (Латеральное коленчатое тело) - достаточно большой плоский бугорок.

Участвует в цветном зрении.

Аксоны нейронов наружного коленчатого тела проецируются в кору затылочного полюса больших полушарий (поля 17, 18, 19).

3. Высший этап обработки зрительных сигналов происходит в ассоциативных полях коры больших полушарий.

Шульговский В.В. «Основы нейрофизиологии» с. 102

Центральный, или корковый, отдел зрительного анализатора расположен в затылочной доле (поля 17, 18, 19 по Бродману) или VI, V2, V3 (согласно принятой номенклатуре)

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 19

Рис. Зрит. системы

Проводящие пути зрительного анализатора 1 — Левая половина зрительного поля, 2 — Правая половина зрительного поля, 3 — Глаз, 4 — Сетчатка, 5 — Зрительные нервы, 6 — Глазодвигательный нерв, 7 — Хиазма, 8 — Зрительный тракт, 9 — Латеральное коленчатое тело, 10 — Верхние бугры четверохолмия, 11 — Неспецифический зрительный путь, 12 — Зрительная кора головного мозга.

Атлас. Нервная система человека с.35

Сетчатка по своему строению и происхождению представляет собой нервный центр, в котором

ü происходят первичная обработка зрительных сигналов,

ü преобразование зрительных сигналов в нервные импульсы, передающиеся в головной мозг.

ü Сигналы в сетчатке передаются через цепочку из трех основных типов клеток, которые различаются по строению и функциональным свойствам.

3 основных типа клеток:

1) фоторецепторы

2) биполярные клетки сетчатки

3) ганглиозные клетки

1) фоторецепторы (палочки и колбочки) - внутренний слой сетчатки

Являются светочувствительными элементами.

У человека насчитывается 6 — 7 млн. колбочек и 110 — 125 млн. палочек.

К периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а число палочек возрастает.

Периферия сетчатки содержит одни лишь палочки.

Палочки - рецепторы, воспринимающие световые лучи в условиях слабой освещенности, т.е. бесцветное или ахроматическое зрение (белый, серый, черный цвета).

Колбочки же функционируют в условиях яркой освещенности и характеризуются разной чувствительностью к спектральным свойствам света (цветное или хроматическое зрение).

Фоторецепторы обладают очень высокой чувствительностью.

Колбочки и палочки отличаются друг от друга

ü по структуре,

ü зрительным пигментам

На мембране наружных сегментов содержится

· в колбочках – йодопсин ( Красный колбочковый пигмент),

· в палочках - родопсин,

ü а также по некоторым особенностям функционирования.

Восстановление йодопсина протекает в 530 раз быстрее, чем родопсина.

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 16

В сетчатке глаза имеются 3 вида фоторецепторов — колбочек (обусловлено наличием трех типов зрительных пигментов, которые отличаются характерной чувствительностью):

1. красночувствительные - длинноволновая часть спектра;

2. зеленочувствительные - средневолновая часть спектра;

3. синечувствительные - коротковолновая часть спектра.

Т.о., глаза человека имеют 3 цветоприемника (как в цветном телевизоре).

Природа наших ощущений с. 34

В фоторецепторах на первом этапе зрительного восприятия световая энергия трансформируется в нервное возбуждение.

Наблюдаются аномалии цветового зрения, которые могут проявляться в виде частичной или полной цветовой слепоты.

Людей, вообще не различающих цвета, называют ахроматами.

Частичная цветовая слепота имеет место у 8 — 10% мужчин и 0,5% женщин. Полагают, что цветослепота связана с отсутствием у мужчин определенных генов в половой непарной Х-хромосоме.

Различаются три вида частичной цветослепоты:

1) протанопия (дальтонизм) — слепота в основном на красный цвет.

Этот вид цветослепоты впервые был описан в 1794 году физиком Дж.Дальтоном, у которого наблюдался этот вид аномалии. Людей с таким видом аномалии называют «краснослепыми»;

2) дейтеранопия — понижение восприятия зеленого цвета.

Таких людей называют «зеленослепыми»;

3) тританопия — редко встречающаяся аномалия.

При этом люди не воспринимают синий и фиолетовый цвета, их называют «фиолетовослепыми».

С точки зрения трехкомпонентной теории цветового зрения каждый из видов аномалии является результатом отсутствия одного из трех колбочковых цветовоспринимающих субстратов.

Для диагностики расстройства цветоощущения пользуются цветными таблицами Е. Б. Рабкина, а также специальными приборами, получившими название аномалоскопов.

Выявление различных аномалий цветового зрения имеет большое значение при определении профессиональной пригодности человека для различных видов работ (шофера, летчика, художника и др.).

Возможность оценки длины световой волны, проявляющаяся в способности к цветоощущению, играет существенную роль в жизни человека, оказывая влияние на эмоциональную сферу и деятельность различных систем организма.

Красный цвет вызывает ощущение тепла, действует возбуждающе на психику, усиливает эмоции, но быстро утомляет, приводит к напряжению мышц, повышению артериального давления, учащению дыхания.

Оранжевый цвет вызывает чувство веселья и благополучия, способствует пищеварению.

Желтый цвет создает хорошее, приподнятое настроение, стимулирует зрение и нервную систему. Это самый «веселый» цвет.

Зеленый цвет действует освежающе и успокаивающе, полезен при бессоннице, переутомлении, понижает артериальное давление, общий тонус организма и является самым благоприятным для человека.

Голубой цвет вызывает ощущение прохлады и действует на нервную систему успокаивающе, причем сильнее зеленого (особенно благоприятен голубой цвет для людей с повышенной нервной возбудимостью), больше, чем при зеленом цвете, понижает артериальное давление и тонус мышц.

Фиолетовый цвет не столько успокаивает, сколько расслабляет психику. Создается впечатление, что человеческая психика, следуя вдоль спектра от красного к фиолетовому, проходит всю гамму эмоций.

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 24-25

2) Первый нейрон проводникового отдела зрительного анализатора – биполярные клетки сетчатки.

В биполярных клетках возникают потенциалы действия.

Биполярная клетка сетчатки, или биполярный нейрон сетчатки — клетка зрительной системы, соединяющая через синапсы одну колбочку или несколько палочек зрительной системы с одной ганглионарной клеткой.

3) ганглиозные клетки и волокна, которые в последующем образуют зрительный нерв - внешний слой сетчатки

Взаимодействие между 3 основными типами клеток обеспечивается:

1) горизонтальными клетками

Горизонтальные клетки сетчатки обеспечивают

· регуляцию передачи импульсов между фоторецепторами и биполярами,

· регуляцию цветовосприятия и

· адаптацию глаза к различной освещенности.

2) амакриновыми клетками - тормозные нейроны

амакриновыми клетками - на уровне переключений от биполяров к ганглиозным клеткам.

Если возбуждение возникает от «красных» колбочек, то возбуждение сине- и зеленочувствительных колбочек вызовет торможение этих клеток,

а если ганглиозная клетка возбуждается от синечувствительных колбочек, то она тормозится от зелено- и красночувствительных и т.д.

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 18

Фоторецепторы связаны между собой электрическими (щелевыми) контактами.

Благодаря электрической связи отдельных фоторецепторов сигналы, возникающие в наружном сегменте одного фоторецептора, «расплываются» по сети связанных друг с другом рецепторов.

Шульговский В.В. «Основы нейрофизиологии» с. 102-104

Наружное коленчатое тело

В наружное коленчатое тело каждой стороны мозга поступают волокна от сетчаток обоих глаз. Поскольку зрительные волокна по пути к наружному коленчатому телу перекрещиваются (зрительный перекрест), к наружному коленчатому телу приходят волокна только от половины сетчатки каждого глаза.

Шульговский В.В. «Основы нейрофизиологии» с. 106

Бинокулярное зрение (зрение двумя глазами) играет важную роль

ü в восприятии разноудаленных предметов;

ü определении расстояния до них,

ü дает более выраженное ощущение глубины пространства

Монокулярное зрение - зрение одним глазом.

При рассматривании предмета двумя глазами его изображение может попадать на симметричные (идентичные) точки сетчаток обоих глаз, возбуждения от которых объединяются в корковом конце анализатора в единое целое, давая при этом одно изображение.

Если изображение предмета попадает на неидентичные участки сетчатки, то возникает раздвоение изображения.

Смирнов В.М., Будылина С.М. «Физиология сенсорных систем и в.н.л.» Академия 2004 г. с 22

Дата добавления: 2013-12-13