107. Зрительная сенсорная система, ее структура. Восприятие света. Цветное зрение и формы его нарушения. Бинокулярное зрение и его значение.

Зрительный анализатор включает в себя - периферическую часть (глазное яблоко), проводящий отдел (зрительные нервы, подкорковые зрительные центры) и корковую часть анализатора.

Орган зрения - глаз - включает в себя рецепторный аппарат (сетчатку) и оптическую систему, которая фокусирует световые лучи и обеспечивает четкость изображения предметов в сетчатке в уменьшенном и обратном виде.

1. периферический отдел - это сложный вспомогательный орган — глаз, в котором находятся фоторецепторы и тела 1-х (биполярных) и 2-х (ганглиозных) нейронов, входящие в состав сетчатки глаза;

2. проводниковый отдел - зрительный нерв (вторая пара черепно-мозговых нервов), представляющий собой волокна 2-ых нейронов и частично перекрещивающийся в хиазме, передает информацию третьим нейронам, часть которых расположена в переднем двухолмии среднего мозга, другая часть — в ядрах промежуточного мозга, так называемых наружных коленчатых телах;

3. корковый отдел - 4-е нейроны находятся в 17 поле затылочной области коры больших полушарий. Это образование представляет собой первичное (проекционное) поле или ядро анализатора, функцией которого является возникновение ощущений. Рядом с ним находится вторичное поле или периферия анализатора (18 и 19 поля), функция которого — опознание и осмысливание зрительных ощущений, что лежит в основе процесса восприятия. Дальнейшая обработка и взаимосвязь зрительной информации с информацией от других сенсорных систем происходит в ассоциативных задних третичных полях коры — нижнетеменных областях.

Сетчатка расположена на задней стенке глазного яблока, ее основная роль - преобразование света в электрические потенциалы. Сетчатка состоит из 4 основных слоев:

1. пигментный;

2. слой палочек и колбочек (около 110-125 млн. палочек и 6 млн. колбочек);

3. слой биполярных клеток;

4. слой ганглиозных клеток.

Нервные волокна ганглиозных клеток, собираясь, образуют зрительный нерв. На сетчатке (глазном дне) имеются два образования - слепое пятно (выход нерва, фоторецепторов нет) и желтое пятно (палочек нет, а плотность колбочек самая высокая). Волокна зрительного нерва идут в подкорковую часть зрительного анализатора - наружные коленчатые тела переднего двухолмия, затем в кору головного мозга - затылочную долю. От коры к сетчатке, также идут волокна, обеспечивающие корковый контроль.

Фоторецепторы (колбочки и палочки) обладают разной чувствительностью к цвету и свету: колбочки слабо чувствительны к цвету, колбочки - обеспечивают дневное восприятие света. Палочки - не чувствительны к цвету, но чувствительны к свету (сумеречное зрение).

Восприятие света:

Фотохимические изменения зрительных пигментов палочек и коробочек представляют собой начальное звено в цепи явлений возбуждения зрительных рецепторов.

Когда лучи света попадают на сетчатку: в ней происходит ряд химических превращений, связанных с преобразованием зрительных пигментов. В палочках - родопсин (зрительный пурпур), в колбочках иодопсин. В результате энергия света превращается в электрические сигналы - импульсы. Так, родопсин под влиянием света претерпевает ряд химических изменений - превращается в ретинол (альдегид витамина А) и белковый остаток - опсин. Затем под влиянием фермента редуктазы он переходит в витамин А, который поступает в пигментный слой. В темноте происходит обратная реакция - витамин А восстанавливается, проходя ряд стадий.

Вслед за комплексом фотохимических реакций возникают электрические изменения. При световом раздражении от глаза можно зарегистрировать электроретинограмму, на которой различают 4 волны (a, b, c, d). Волна С - палочковая. Анализ ЭРГ может дать немало информации о состоянии сетчатки.

Медленные колебания электрических потенциалов при световом раздражении (ЭРГ) сопровождаются возникновением потенциалов действия в ганглиозных клетках сетчатки, от которых отходят волокна зрительного нерва. Одна ганглиозная кл много биполярных и горизонтальных нейронов связана с тысячами фоторецепторов (около 1 млн.). На 130 млн. палочек и колбочек есть 1 млн. нервных волокон. На нейронах сетчатки может возникать как суммация волн возбуждения, так и их окклюзия. Поскольку нейронам сетчатки свойственны те же самые свойства, что и нервным центрам, это дает основание читать нейроны сетчатки вынесенной на периферию частью ЦНС.

Цветовое зрение - Это способность зрительной системы дифференцировать электромагнитные

световые волны по их длине с формированием ощущения цвета.

Основные цвета: синий, зеленый, красный.

Восприятия белого цвета, любого цвета спектра и даже дополнительных цветов спектра можно достичь, смешивая в различных пропорциях красный (570 нм), зеленый (535 нм) и голубой (445 нм) цвета. Именно поэтому красный, зеленый и голубой – первичные (основные) цвета.

Трихроматическая теория Юнга и Гельмгольца:

Цветовое восприятие обеспечивается тремя типами колбочек, которые действуют как независимые системы приёмников в фотопическом зрении (зрение при дневном свете) с различной чувствительностью.

Подтверждение:

А) три вида колбочек с разными пигментами;

Б) различная спектральная чувствительность рецепторных потенциалов разных колбочек;

В) результаты по слиянию цветов.

Оппонентная теория цветов Геринга:

Существуют антагонистические нейронные процессы для оппонентных цветов: зелёный/красный; желтый /синий в дополнении к системе чёрный/белый.

Подтверждается:

Организацией рецепторных полей цветоспецифичных нейронов сетчатки и латерального коленчатого тела.

Таким образом, обе теории «правильны» на разных уровнях афферентной зрительной системы.

1. Нормальные трихроматы.

2. Аномальные трихроматы.

3. Дихроматы (например, красно-зелёная слепота).

4. Менее 0,01% - цветослепые – их палочки и колбочки содержат родопсин. Различают только различные оттенки серого. Нарушена световая адаптация в фотопических условиях. Возникает фотофобия.

Цветовая слепота – дальтонизм. Люди не могут различать цвета. Существует три разновидности частичной цветовой слепоты:

• Протанопия – отсутствие чувствительности к красному цвету.

• Дейтеранопия – отсутствие чувствительности к зеленому цвету.

• Тританопия – отсутствие чувствительности к синему цвету.

Полная цветовая слепота – ахромазия – видит предметы в оттенках серого

Бинокулярное зрение – рассматривание двумя глазами одновременно только одного объекта. Изображение объекта должно падать на совершенно определённые части сетчатки обоих глаз (корреспондирующие точки сетчатки). В этом случае изображение воспринимается как единый предмет.

Оно формируется в процессе опыта на основе механизмов зрительной коры

Роль: Благодаря бинокулярному зрению обеспечивается стереоскопическое (объемное) восприятие объектов и точное определение их взаимного расположения в трехмерном пространстве, в то время как монокулярное зрение преимущественно дает информацию в двухмерных координатах (высота, ширина, форма предмета). Обеспечивает слияние сетчаточных изображений (фузии) от обеих сетчаток в единое целое. Восприятие объемной формы и расположения объектов по глубине улучшается вследствие явления относительной диспаратности (расхождения) – небольшого различия в изображении объектов на соответствующих участках сетчатки левого и правого глаза, поскольку они всегда видят один и тот же объект под различными углами. Бинокулярное зрение также улучшает восприятие разноудаленных предметов.

Бинокулярное слитие сигналов от двух сетчаток в единый нервный образ происходит в первичной зрительной коре