Участник:Миг/Основа зрительной системы

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

 → Цветное зрение

В основе зрительной системы лежат ощущения, связанные с рецепторным восприятием живыми организмами предметных точек под воздействием светового излучения, прямыми лучами источника света, или отражёнными лучами света с последующей дифференциацией ощущений в зависимости от длины волны света. Нервная система получает, сравнивает преобразованные цветовые сигналы — ответы, которые формируются вначале в экстерорецепторах (фоторецепорах) — колбочках и палочках в фокальной поверхности сетчатки глаза. При этом участвуют независимые фоторецепторы ipRGC. На рецепторном уровне происходит выделение основных сигналов RGB (S,M,L — «синих», «зелёных», «красных»). Фоторецепторы ipRGC связаны с ними (рецепторный уровень) и участвуют в последующей трансдукции этих биосигналов (бесцветных) в головной мозг. В мозгу происходит окончательное формирование (нейронный уровень) цветного, стерео оптического изображения (в зрительных отделах головного мозга) — появления ощущения цвета.

Экстерорецепторы[править]

 → Экстерорецепторы фокальной поверхности сетчатки глаза

 → Колбочки сетчатки глаза и цветное зрение

Рис.9. Нейроны троп Булочки — «синей» Колбочки-S, расположенной в периферийной зоне ямки фовеа, воспринимающей сфокусиованные синие лучи света предметной точки на колбочки M/L в центральной ямке фовеа 0,2 мм из блока основных лучей RGB сфокусированного луча. Оппонентно выделенные биосигналы синего цвета ON в системе отбора цвета из пары синий-жёлтый с участием горизонтальных клеток H. При этом также OFF желтый сигнал может быть предоставлен по центру диффузному биполярному типу клеток Bi (см. рис. Ф). (См. более подробно также в Тропы синих колбочек-S сетчатки глаза)[1]
Рис.2. Показаны различные длины волн (цвета синего, зелёного, красного), производящие идентичные ответы от колбочек, например, при воздействии лучей зелёного цвета на колбочки. Пример метамерии[2]

Фоторецепторы (экстерорецепторы сетчатки) (см. Фоторецепторные клетки сетчатки глаза) — нервные клетки (колбочки, палочки и ганглиозные клетки ipRGC сетчатки глаза), предназначенные для восприятия света, цвета. Обнаружение происходит в органоиде, названном внешней долей c перепончатой структурой в виде дисков — мембране, где находятся вложенные легкие абсорбирующие G-белки, опсины (opsins). Есть два главных типа фоторецепторов у большинства позвоночных в сетчатке глаз в фокальной поверхности — колбочки и палочки. Палочки очень чувствительны, но медленны, и их ответ происходит при насыщении светом в условиях лёгких уровней освещенности (вечерний и ночной), где колбочки не работают. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов сетчатки глаза). Палочки — не используются в местах где искусственное освещение, адекватное для зрения колбочки, которое является вездесущим. Колбочки менее чувствительны, но быстры и могут приспособиться к самым ярким огням. Как выяснилось в 2007 году с открытием фоторецепторов сетчатки ipRGC с фотопигментом меланопсином, связанных с колбочками и мозгом, кроме всего они являются фильтрами УФ излучения на пути попадания световых лучей на мембрану колбочек. Колбочки работают в условиях дневного освещения, когда зрение было большим необходимым преимуществом для жизни в окружающей среде. В «широком» солнечном свете, тени более сильны и более контрастны, более важны для обнаружения объектов, нежели в условиях более слабого света и важны в борьбе за выживание. В процессе зрения тени деполяризуют колбочки, приводящие к открытию передатчиков зрительных сигналов, которые в течение секунды влияют на работу нейронов сетчатки глаза. Появление света гиперполяризует колбочки, приводящие к сокращению (удалению) этих передатчиков. При восприятии лучей света предметной точки изображения колбочки оппонентно выделяют самые яркие биосигналы RGB, которые отправляют в зрительную кору мозга.

Колбочка только отвечает на энергию, которую она поглощает (Максвелл 1872). Полная длина волны света может произвести идентичные ответы колбочкой, если энергия, поглощённая колбочкой — аналогична для этой длины волны (рис. 2). Колбочки — страдающие дальтонизмом, создающие не адекватный (univariant) ответ, отражают только количество энергии, которую они поглощают. Обнаружение объектов энергии, отражённой от их поверхностей, может терпеть неудачу, когда объекты отражают подобное количество энергии как их фон. Вот — то, где цветное видение становится важным. Контраст длины волны может обнаружить объекты, когда контраст энергии отсутствует или минимальный. Объект может отразить ту же самую энергию, но редко отражает тот же самый состав длины волны в качестве его фона. Цветное видение комбинирует и энергию, и контрастирует длину волны, чтобы обнаружить объекты, и это преимущество, вероятно, развилось рано с развитием зрения. При дневном зрении колбочки воспринимают лучи света с длиной волны более 498нм. Палочки работают в условиях слабого освещения, но принимают более энергонасыщенные лучи синего и ультрафиолетового спектра с длинами волн менее 498нм. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов сетчатки глаза).

Специфика работы мембраны колбочек[править]

 → Специфика работы мембраны колбочек сетчатки глаза

Рис. K. Прохождение волн синего, зелёного, красного цветов во внешней мембране колбочки.[3]

Известно (см. рис. К), что форма колбочки не идентична всюду в человеческой сетчатке. Фоточувствительная внешняя часть доли мембраны колбочек изменяется систематически, чтобы быть длинной и мягко сужающимся, образованием конусности в центральной (foveal) части сетчатки к тому, чтобы быть более короткой, и более приземистой (более очевидно сужающейся, с большей конусностью) в периферийных частях сетчатки (von рисунки Грефа).

Таким образом, по сравнению с остальной частью сетчатки, колбочки в foveal яме имеют меньший диаметр и могут, поэтому, быть более плотно упакованы (в шестиугольном образце). Высокая пространственная плотность колбочек составляет высокую визуальную способность остроты зрения в ямке. Это увеличено местным отсутствием в сетчатке глаза кровеносных сосудов от ямки, которая, как подарок, при их наличии столкнулась бы с проходом света, падающего на foveal мозаику колбочек. Отсутствие внутренних клеток сетчатки глаза в ямках приматов, как предполагают, вносит вклад далее в высокую функцию остроты зрения ямки.

Фоторецепторы и фотопигменты сетчатки глаза[править]

 → Фоторецепторные клетки сетчатки глаза

 → Опсины

См. также[править]

Источники[править]

 
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

Категория:Цвет Категория:Зрение