Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Распределение колбочек и палочек в сетчатке человека

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

 → Трихроматизм

 → Периферийное зрение

 → Цветное зрение — дифференцированное восприятие и выделение сфокусированных базовых лучей

Рис.1. Глаз с центральной ямкой сетчатки, частью периферийной зоны периферийного зрения.
Рис.2.Схема областей бинокулярного и периферийного зрения
Рис.3.Боковое зрение человеческого глаза.
Рис.4.Поле зрения человеческого глаза.

Распределение колбочек и палочек в сетчатке — свойства и расположение в пространстве совокупности клеток сетчатки глаза. Пространственное распределение различных типов клеток в сетчатке важно знать для понимания организации визуальных связей и их строения.

Точки, определяющие центральное зрение — центральная ямка сетчатки, а по поводу нецентрального зрения — см. статью периферийное зрение.

  • Центральное зрение (5°) (см. рис. 3).
  • Периферийное зрение разделяется на три пояса (см. рис.4):
  • 1) Ближне-периферийное иногда называемое Пара-центральное зрение, находящееся по соседству с центром взгляда. [нужная цитата]. Именно область Пара-центральное зрение содержит наибольшее количество синих S-колбочек, которые участвуют в оппонентном отборе основных базовых лучей кружка нерезкости RGB сфокусированной предметной точки в зоне центральной ямки с колбочками L,M. сетчатки.
  • 2) Средне-периферийное зрение, находящееся в области середины поля зрения (mid perip.); Пара-центральное зрение,
  • 3) Далеко-периферийное зрение, находящееся в области, расположенной на краях поля зрения (far perip.);[1]

Введение[править]

Рис.1. В сетчатке только три, геометрически-определенные длины волн S,M,L и обнаружены с ними соответственно исключительно длины волн в пределах длинных — коротких волн (700нм — 400нм) визуальной полосы, также определена критически точная, геометрическая — опорная, базовая (midband длину) длина волны (550 нм). Биология, таким образом, использует точную геометрию, чтобы расшифровать оптическую длину волны.[2]

В настоящее время согласно известным данным о визуальном цветном зрении имеем:

  • 1) В цветном зрении работают только колбочки. У человека и приматов — три (трихроматизм), у птиц — четыре (Цветное зрение у птиц) и т. д.
  • 2) Восприятие видимых лучей происходит экстерорецепторами колбочками их внешними мембранами, например, у человека, с выделением основных лучей RGB на двух уровнях — рецепторном не цветном (сетчатка) и нейроном (зрительнве отделы головного мозга) с ощущением цвета.
  • 3) Колбочки распределены в мозаике сетчатки глаза в трёх поясах (см. рис. 4) с фотопигментами на базе опсинов, выдающие биосигналы эквивалентно базовым цветам S,M,L, и различаются как синие, зелёные и красные.
  • 4) В первом поясе — центральной ямке расположены только красные и зелёные колбочки (M.,L) без палочек, в пределах остальных поясов (второй, третий) расположены колбочки и палочки. При этом в радиусе 1,13 мм от центра, начало периферийной зоны очень плотно расположены Колбочки-S (синие) и остальные колбочки и палочки с фиксированной мозаикой расположения. По мере удаления от центра центральной ямки градиент плотности расположения колбочек уменьшаетя с иэменением их размеров, особенно внешней мембраны в сторону уменьшения диаметра поперечного сечения мембраны. (Это связано попадающими лучами света с меньшей длиной волны, но в пределах более 498 нм).

Таким образом получаем, что из трех спектральных типов колбочек S,M,L, обнаруженных в нормальной сетчатке человека, только одну S-колбочку или синюю колбочку можно отличить от других как местом в мозаике, так и своими размерами. Используя специальные антитела, генерируемые против колбочек с разновидностью синего пигмента опсина, являющиеся визуальными пигментами, содержащиеся в колбочках, можно селективно окрашивать коротковолновые чувствительные пигментные (или синие пигментные) S-колбочки. (рис.3) (Szell et al., 1988; Ahnelt and Kolb, 2000).

Рис. Аb. Шестиугольная симметрия присутствует на сетчатке глаза в области более 18° (степенях) оригинальности, где 1 колбочка окружена шестью палочками (нано-антена), когда статистически плотность палочек не достаточна, чтобы полностью окружить каждое уменьшающееся число колбочек по мере удаления от центра жёлтого пятна к периферии. Джеральд К.Хат.[3]

Теперь мы знаем, что колбочки S,M,L (RGB) самостоятельны и в зависимости от места расположения в мозаике сетчатки имеют свою форму (см. рис.1с). Так (колбочки-S) имеют более длинные внутренние доли, которые находятся далее в сетчатке глаза как колбочки-S (синие) в отличие от колбочек с более длинными длинами волн (M./L). Внутренние диаметры долей не изменяются очень поперек всей сетчатки, таким образом они более жирные в foveal области (в жёлтом пятне), но более тонкие в периферийной сетчатке, чем колбочки с более длинными длинами волн. Колбочки также имеют меньшие и морфологически различные (тела) pedicles, чем другие две колбочки M./L, что связано с восприятием меньшей длины волны. Длина волны синего цвета наименьшая и равна приблизительно 1‒2 мкм, в то время как волны зелёного и красного цвета равны приблизительно 3‒5 мкм. (Ahnelt и др., 1990).[4] Кроме того, всюду по сетчатке, колбочки имеют различное распределение и не вписываются в регулярную шестиугольную упаковку колбочек, типичных для других двух типов. Это связано с поперечным сечением лучей электромагнитного излучения. С уменьшением длины волны (увеличением частоты и силы потока фотонов) уменьшается поперечное сечение луча. (Например, более длинные конусные заострённые мембраны колбочек-S и что интересно, палочки, чувствительные только к синим лучам в условиях малого освещения (и ночного) имеют цилиндрическую форму и размером в сечении порядка 1‒1,5мкм). [Замечание необходимое]. (См. рис. 1/1).

Вообще в любом месте сетчатки, в трёх поясах работают блоки трёх колбочек S,M,L, которые оппонентно выделяют основные, базовые лучи фокусируемых предметных точек в виде кружка нерезкости, накрывающего блок трёх колбочек S,M,L на сферической фокальной поверхности сетчатки в трёх поясах выделяя биосигнал, эквивалентный длине волны, который по зрительному нерву отправляется в зрительные отделы мозга. При этом используется оптический дифракционно-интерференцоный процесс фокусирования предметных точек на сферическую фокальную поверхность сетчатки в разных её местах с получением базового отрезка видимого спектра с длинами основных волн сфокусированных предметных точек S,M,L в пределах (400—700нм) с центром максимальной длины волны L — 550нм с привязкой к центру центральной ямки фовея. (см. рис.1).глаза.[5]

В умеренных уровнях яркого света, где функционируют колбочки, глаз более чувствителен к желтоватому-зеленому свету, потому что эта зона лучей в центральной ямке стимулирует две, самые обычные из трех видов колбочек M,L почти одинаково. На более низких легких уровнях освещения, особенно в условия слабого освещения, когда только функционируют клетки палочек (менее 498 нм), чувствительность колбочек является самой большой в зоне сине-зеленой области длин волн. При граничном освещении ≈ 550нм — центр базовой полосы — зона работы красных лучей L, и расположенная в центре ямочки фовея, (середина полосы 400—700нм), подключаются или отключаются колбочки-S в зависимости от вектора направления градиента освещённости. (Например, при уменьшении освещённости с длинами волн менее 498 нм начинают работать палочки) (см. рис.1). При этом сфокусированные лучи предметной точки в виде кружка нерезкости накрывают колбочки M,L в центральной ямке фовея, которые оппонентно воспринимают, выделяют базове сигналы M,L (красные, зелёные), а синие со скоростью в фемтосекунды направляются в колбочки-S, расположенные в первом периферийном поясе от центральной ямки фовея с радиусом 1,13 мм относительно центра центральной ямки (в зоне центрального угла 7-8 градусов).[6](См. рис.1,1р,8b,9).

Вообще, биологическая, оптическая зрительная система человека создана природой так, что создавая оптическое изображение на двух уровнях (рецепторном и нейронном), обеспечивает возможность человеку визуально ощущать в цвете окружающую среду обитания, познавать и развивать ещё не разгаданные тайны природы.

Распределение экстерорецепторов в сетчатке[править]

Рис. P/T. Схема шестиугольной формы (Shestigranik pattern kolbohek v zentralnoy yamke) упаковки колбочек M/L в центральной ямке без палочек.
Рис. А. Восьмиугольная симметрия присутствует на сетчатке глаза в 7‒8° (степенях) оригинальности, где 1 колбочка окружена восьмью палочками (нано-антена), когда статистически плотность палочек сначала достаточна, чтобы полностью окружить каждое уменьшающееся число колбочек по мере удаления от центра жёлтого пятна к периферии. Джеральд К.Хат.[7]

Для понимания организации визуальных связей важно знать пространственное распределение различных типов клеток в сетчатке. Известно, что экстерорецепторы расположены с довольно точной мозаикой. Как мы видели в фовеа, мозаика представляет собой гексагональную (шестигранную) упаковку колбочек (см. рис.P/T). За пределами ямки палочки разрушают закрытую гексагональную упаковку колбочек, но при этом позволяют организованную архитектуру с колбочками, равномерно распределенной системой палочек (восемь или шесть) вокруг окружностей палочек. Таким образом, в терминах плотностей различных популяций фоторецепторов в сетчатке человека ясно, что плотность колбочек самая высокая в ямке фовеа и быстро падает за пределами ямки до довольно ровной плотности в периферийной зоне сетчатке (фиг.20 и 21) (Osterberg, 1935; Curcio et al., 1987).[8][9] Существует пик палочковых фоторецепторов в кольце вокруг ямки около 4,5 мм или 18 градусов от фовеальной ямы. (В этой области наблюдается шестиугольная симметрия, когда одна колбочка окружена шестью палочками из низкой плотности мозаики колбочек и палочек (см. рис. Аb)). Оптический нерв (слепое пятно), конечно, свободен от фоторецептора (см. рис. 1).[10]

См. также[править]

Источники[править]

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Peripheral_vision
  2. http://www.ghuth.com/2011/03/26/statement-summarizing-this-work/
  3. http://webvision.med.utah.edu/2013/02/photonic-crystal-light-collectors-in-fish-retina-improve-vision-in-turbid-water/
  4. http://webvision.med.utah.edu/book/part-ii-anatomy-and-physiology-of-the-retina/photoreceptors/
  5. http://www.conesandcolor.net/home.htm
  6. https://foundationsofvision.stanford.edu/chapter-3-the-photoreceptor-mosaic/
  7. http://www.ghuth.com/curriculum-vitae/
  8. Остерберг Г. Топография слоя стержней и конусов в сетчатке человека. Acta Ophthal Suppl. 1935; 6: 1-103.
  9. Curcio CA, Sloan KR, Packer O, Hendrickson AE, Kalina RE. Распределение конусов в сетчатке человека и обезьян: индивидуальная изменчивость и радиальная асимметрия. Науки. 1987; 236: 579—582. [ PubMed ]
  10. http://webvision.med.utah.edu/book/part-ii-anatomy-and-physiology-of-the-retina/ph

Ссылки[править]

 
Цвет и цветное зрение
Цветное зрение:

У человека, приматов, птиц · Трихроматизм (LMS) · Дальтонизм (Протанопия, Дейтеранопия, Тританопия)

Теории цветовосприятия

Теории цветового зрения · Религиозная гипотеза зрения · Гипотеза Ломоносова о цветном зрении · Теория Юнга - Гельмгольца · Теория Геринга · Теория Лэдд-Франклин · Зонная теория Крисса · Теория Кёнинга · Гипотеза Г. Хартриджа · Концепция М.Смирнова · Теория Лэнда · Трёхкомпонентная теория  · Многокомпонентная теория цветного зрения  · Оппонентная теория · Теория цветовосприятия Джохана Медейроса · Нелинейная теория

Цвет:

Цветовой круг · Основные цвета · RGB · CMYK · Система Манселла

Спектральные цвета (радуги):

КрасныйОранжевыйЖёлтыйЗелёныйГолубойСинийФиолетовый

∘ ∘ См. также: {{Глаз и зрение}} ∘ ∘

 
Основные цвета
(список)
Радуга

 Красный   Оранжевый   Жёлтый   Зелёный   Голубой   Синий   Фиолетовый 

Оттенки серого

 Белый   Серый   Чёрный 

HTML

 black   silver   grey   white   red   maroon   purple   fuchsia   green   lime   olive   yellow   orange   blue   navy   teal   aqua 

См. также

Основные цвета Дополнительные цвета Спектральные цвета Цветовая модель

Категория Цвет