GiảI PhẫU-VựNg

Làm thế nào để nhìn thấy hoạt động?

Từ đồng nghĩa theo nghĩa rộng hơn

Y tế: nhận thức trực quan, hình dung

Nhìn kìa

Tiếng Anh: see, watch, look

Giới thiệu

Nhìn thấy là một quá trình rất phức tạp vẫn chưa được làm sáng tỏ một cách chi tiết. Ánh sáng được truyền dưới dạng thông tin ở dạng điện tới não và được xử lý tương ứng.

Để hiểu về tầm nhìn, bạn nên biết một số thuật ngữ, được giải thích ngắn gọn dưới đây:

Ánh sáng là gì
Nơron là gì?
Con đường thị giác là gì?
Các trung tâm quang học của tầm nhìn là gì?

Hình nhãn cầu

Dây thần kinh thị giác (dây thần kinh thị giác)
Giác mạc
ống kính
khoang phía trước
Cơ mắt
Thủy tinh thể
Võng mạc

Thị giác là gì

Nhìn bằng mắt là cảm nhận bằng mắt về ánh sáng và truyền đến các trung tâm thị giác trong não (CNS).
Tiếp theo là đánh giá các ấn tượng thị giác và phản ứng có thể xảy ra sau đó đối với nó.

Ánh sáng kích hoạt một phản ứng hóa học trong mắt trên võng mạc, tạo ra một xung điện cụ thể được truyền qua các vùng thần kinh đến các trung tâm não quang học cao hơn. Trên đường đến đó, cụ thể là đã có trong võng mạc, kích thích điện được xử lý và chuẩn bị cho các trung tâm cao hơn theo cách mà chúng có thể xử lý thông tin được cung cấp tương ứng.

Ngoài ra, bạn còn phải kể đến những hậu quả tâm lý do những gì bạn nhìn thấy. Sau khi thông tin trong vỏ não thị giác trở nên có ý thức, quá trình phân tích và diễn giải sẽ diễn ra. Một mô hình hư cấu được tạo ra để thể hiện ấn tượng thị giác, với sự trợ giúp của nó, sự tập trung hướng đến các chi tiết cụ thể của những gì được nhìn thấy. Việc giải thích phụ thuộc nhiều vào sự phát triển cá nhân của người xem. Trải nghiệm và ký ức ảnh hưởng một cách vô tình đến quá trình này, để mỗi người tạo ra "hình ảnh của riêng mình" từ nhận thức trực quan.

Ánh sáng là gì

Ánh sáng mà chúng ta cảm nhận được là bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng 380 - 780 nanomet (nm). Các bước sóng ánh sáng khác nhau trong quang phổ này xác định màu sắc. Ví dụ, màu đỏ nằm trong dải bước sóng 650 - 750 nm, xanh lục trong khoảng 490 - 575 nm và xanh lam ở 420 - 490 nm.

Xem xét kỹ hơn, ánh sáng cũng có thể bị chia nhỏ thành các hạt nhỏ, được gọi là photon. Đây là những đơn vị ánh sáng nhỏ nhất có thể tạo ra kích thích cho mắt. Để kích thích có thể được chú ý, một số lượng đáng kinh ngạc trong số các photon này phải gây ra kích thích trong mắt.

Nơron là gì?

A Nơron thường biểu thị một Tế bào thần kinh.
Tế bào thần kinh có thể đảm nhận các chức năng rất khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản, chúng tiếp nhận thông tin dưới dạng xung điện, có thể thay đổi tùy thuộc vào loại tế bào thần kinh và thông qua các quá trình tế bào (Sợi trục, Synapses) sau đó truyền nó cho một hoặc, thường xuyên hơn, một số tế bào thần kinh khác.

Hình minh họa các đầu dây thần kinh (khớp thần kinh)

Kết thúc dây thần kinh (ngà răng)
Chất đưa tin, ví dụ: dopamine
kết thúc dây thần kinh khác (sợi trục)

Con đường hình ảnh là gì

Như Con đường trực quan sự kết nối của con mắt và óc được biểu thị bằng nhiều quá trình thần kinh. Bắt đầu từ mắt, nó bắt đầu với võng mạc và nằm trong Thần kinh thị giác vào não. bên trong Corpus geniculatum laterale, gần đồi thị (cả hai cấu trúc quan trọng của não) sau đó có sự chuyển đổi sang bức xạ thị giác. Sau đó, điều này sẽ tỏa ra các thùy phía sau (thùy chẩm) của não, nơi tập trung các trung tâm thị giác.

Các trung tâm quang học của tầm nhìn là gì?

Trung tâm thị giác quang học là các khu vực trong não chủ yếu xử lý thông tin đến từ mắt và bắt đầu các phản ứng thích hợp.

Điều này chủ yếu bao gồm Vỏ não thị giácnằm ở phía sau của não. Nó có thể được chia thành vỏ não thị giác sơ cấp và thứ cấp. Ở đây những gì nhìn thấy trước tiên được nhận thức một cách có ý thức, sau đó được giải thích và phân loại.

Ngoài ra còn có các trung tâm thị giác nhỏ hơn trong thân não chịu trách nhiệm về chuyển động của mắt và phản xạ của mắt. Chúng không chỉ quan trọng đối với thị lực khỏe mạnh, chúng còn đóng một vai trò quan trọng trong các cuộc kiểm tra, chẳng hạn để xác định phần nào của não hoặc đường thị giác bị tổn thương.

Nhận thức thị giác trong võng mạc

Để chúng ta có thể nhìn thấy, ánh sáng phải đến được võng mạc ở phía sau của mắt. Đầu tiên nó rơi qua giác mạc, đồng tử và thủy tinh thể, sau đó đi qua thủy tinh thể phía sau thủy tinh thể và trước tiên phải xuyên qua toàn bộ võng mạc trước khi đến những nơi có thể kích hoạt hiệu ứng lần đầu tiên.

Giác mạc và thủy tinh thể là một phần của bộ máy khúc xạ (quang học), đảm bảo rằng ánh sáng được khúc xạ một cách chính xác và toàn bộ hình ảnh được tái tạo chính xác trên võng mạc. Nếu không, các đối tượng sẽ không được nhận thức rõ ràng. Đây là trường hợp, ví dụ, với tật cận thị hoặc viễn thị.
Đồng tử là một thiết bị bảo vệ quan trọng giúp điều chỉnh tỷ lệ ánh sáng bằng cách giãn nở hoặc co lại. Cũng có những loại thuốc ghi đè chức năng bảo vệ này. Điều này là cần thiết sau khi phẫu thuật, ví dụ, khi đồng tử cần được bất động một thời gian để quá trình chữa bệnh có thể được thúc đẩy tốt hơn.

Một khi ánh sáng đã xuyên qua võng mạc, nó sẽ chạm vào các tế bào gọi là tế bào hình que và tế bào hình nón. Các tế bào này nhạy cảm với ánh sáng.
Chúng có các thụ thể (“cảm biến ánh sáng”) liên kết với protein, chính xác hơn là với protein G, cái gọi là transducin. Protein G đặc biệt này liên kết với một phân tử khác gọi là rhodopsin.
Nó bao gồm một phần vitamin A và một phần protein, được gọi là opsin. Một hạt nhẹ va chạm với một rhodopsin như vậy sẽ thay đổi cấu trúc hóa học của nó bằng cách làm thẳng một chuỗi nguyên tử cacbon đã gấp khúc trước đó.
Sự thay đổi đơn giản này trong cấu trúc hóa học của rhodopsin hiện nay làm cho nó có thể tương tác với transducin. Điều này cũng làm thay đổi cấu trúc của thụ thể theo cách mà một dòng enzym được kích hoạt và sự khuếch đại tín hiệu xảy ra.
Trong mắt, điều này dẫn đến tăng điện tích âm trên màng tế bào (siêu phân cực), được truyền đi dưới dạng tín hiệu điện (truyền thị lực).

Các Tế bào uvula nằm ở điểm có tầm nhìn rõ nét nhất, còn được gọi là điểm vàng (điểm vàng) hoặc trong giới chuyên môn gọi là fovea centralis.
Có 3 loại hình nón, khác nhau ở chỗ chúng phản ứng với ánh sáng có bước sóng rất cụ thể. Có các thụ thể màu xanh lam, xanh lá cây và đỏ.
Điều này bao gồm phạm vi màu mà chúng tôi có thể nhìn thấy. Các màu khác chủ yếu là kết quả của sự kích hoạt đồng thời, nhưng mạnh khác nhau của ba loại tế bào này. Sự sai lệch di truyền trong kế hoạch chi tiết của các thụ thể này có thể dẫn đến các chứng mù màu khác nhau.

Các Tế bào que được tìm thấy chủ yếu ở khu vực biên giới (ngoại vi) xung quanh trung tâm fovea. Các que không có các thụ thể cho các dải màu khác nhau. Nhưng chúng nhạy cảm với ánh sáng hơn nhiều so với các tế bào hình nón. Nhiệm vụ của chúng là tăng cường độ tương phản và nhìn trong bóng tối (tầm nhìn ban đêm) hoặc trong ánh sáng yếu (tầm nhìn chạng vạng).

Tầm nhìn ban đêm

Bạn có thể tự mình kiểm tra điều này bằng cách cố gắng cố định một ngôi sao nhỏ và dễ nhận biết vào ban đêm khi bầu trời quang đãng. Bạn sẽ thấy rằng ngôi sao sẽ dễ nhìn thấy hơn nếu bạn nhìn qua nó một cách nhẹ nhàng

Truyền các kích thích trong võng mạc

bên trong Võng mạc 4 loại tế bào khác nhau chịu trách nhiệm chính trong việc truyền kích thích ánh sáng.
Tín hiệu không chỉ được truyền theo chiều dọc (từ các lớp võng mạc bên ngoài về phía các lớp võng mạc bên trong), mà còn được truyền theo chiều ngang. Các tế bào ngang và tế bào amacrine chịu trách nhiệm dẫn truyền theo chiều ngang và các tế bào lưỡng cực để truyền dẫn theo chiều dọc. Các tế bào ảnh hưởng lẫn nhau và do đó thay đổi tín hiệu ban đầu được bắt đầu bởi các tế bào hình nón và hình que.

Tế bào hạch nằm ở lớp trong cùng của tế bào thần kinh ở võng mạc. Các quá trình tế bào của hạch sau đó kéo đến điểm mù, nơi chúng trở thành Dây thần kinh thị giác (dây thần kinh thị giác) tập trung và rời mắt để vào não.
Tại điểm mù (một trên mỗi mắt), tức là ở phần đầu của dây thần kinh thị giác, dễ hiểu là không có tế bào hình nón và hình que và cũng không có nhận thức thị giác. Nhân tiện, bạn có thể dễ dàng tìm ra điểm mù của riêng mình:

Điểm mù

Dùng tay che một mắt (vì nếu không mắt thứ hai sẽ bù đắp cho điểm mù của mắt kia), hãy sửa mắt bằng mắt không bị che một đối tượng (ví dụ như đồng hồ trên tường) và bây giờ từ từ di chuyển cánh tay dang ra tự do theo chiều ngang sang phải và sang trái ngang tầm mắt với ngón tay cái giơ lên. Nếu bạn đã làm mọi thứ một cách chính xác và thực sự cố định một vật bằng mắt, bạn nên tìm một điểm (một chút về phía bên của mắt) nơi ngón tay cái giơ lên dường như biến mất. Đây là điểm mù.

Thông tin thêm về điều này:

Điểm mù
Kiểm tra điểm mù của bạn

Nhân tiện: Nó không chỉ là ánh sáng có thể tạo ra tín hiệu trong uvula và que. Một cú đánh vào mắt hoặc cọ xát mạnh sẽ kích hoạt một xung điện tương ứng, tương tự như ánh sáng. Bất cứ ai đã từng dụi mắt chắc chắn sẽ nhận thấy những họa tiết tươi sáng mà người ta nghĩ rằng họ nhìn thấy.

Con đường thị giác và truyền đến não

Sau khi các quá trình thần kinh của các tế bào hạch đã bó lại để tạo thành dây thần kinh thị giác (Nervus visionus), chúng kéo nhau qua một lỗ ở thành sau của hốc mắt (Canalis opticalus).
Phía sau nó, hai dây thần kinh thị giác gặp nhau trong chiasm thị giác. Một phần của dây thần kinh bắt chéo (các sợi của nửa trung gian của võng mạc) sang bên kia, một phần khác không đổi bên (các sợi của nửa bên của võng mạc). Điều này đảm bảo rằng các ấn tượng thị giác của một nửa khuôn mặt hoàn chỉnh sẽ được chuyển sang phần não bên kia.
Trước khi các sợi trong tiểu thể geniculatum bên, một phần của đồi thị, được chuyển sang một tế bào thần kinh khác, một số sợi thần kinh thị giác sẽ phân nhánh đến các trung tâm phản xạ sâu hơn trong thân não.
Do đó, việc kiểm tra chức năng phản xạ của mắt có thể rất hữu ích nếu bạn muốn xác định vị trí khu vực bị tổn thương trên đường từ mắt đến não.
Phía sau tiểu thể geniculatum sau đó tiếp tục đi qua các dây thần kinh vào vỏ não thị giác sơ cấp, được gọi chung là bức xạ thị giác.
Đây là nơi lần đầu tiên các xung động thị giác được nhận thức một cách có ý thức. Tuy nhiên, vẫn không có sự giải thích hoặc phân công. Vỏ não thị giác sơ cấp được sắp xếp theo kiểu võng mạc. Có nghĩa là, một khu vực rất cụ thể trong vỏ não thị giác tương ứng với một vị trí rất cụ thể trên võng mạc.
Nơi có tầm nhìn rõ nét nhất (fovea centralis) được thể hiện trên khoảng 4/5 vỏ não thị giác chính. Các sợi từ vỏ não thị giác sơ cấp chủ yếu kéo vào vỏ não thị giác thứ cấp, được bố trí giống như hình móng ngựa xung quanh vỏ não thị giác sơ cấp. Đây là nơi cuối cùng diễn ra sự giải thích những gì đã được nhận thức. Thông tin thu được được so sánh với thông tin từ các vùng khác của não. Các sợi thần kinh chạy từ vỏ não thị giác thứ cấp đến hầu hết các vùng não. Và do đó, dần dần một ấn tượng tổng thể về những gì được nhìn thấy được tạo ra, trong đó rất nhiều thông tin bổ sung như khoảng cách, chuyển động và trên hết là việc chỉ định loại vật thể đó, được đưa vào.

Xung quanh vỏ não thị giác thứ cấp có các trường vỏ não thị giác khác không còn được sắp xếp theo thứ tự về mặt võng mạc nữa và đảm nhận các chức năng rất cụ thể. Ví dụ: có những khu vực kết hợp những gì nhận thấy bằng mắt với ngôn ngữ, chuẩn bị và tính toán các phản ứng tương ứng của cơ thể (ví dụ: "bắt bóng!") Hoặc lưu những gì được nhìn thấy dưới dạng ký ức.
Bạn có thể tìm thêm thông tin về chủ đề này theo: Con đường trực quan

Cách xem cảm nhận thị giác

Về cơ bản, quá trình “nhìn thấy” có thể được xem và mô tả từ các khía cạnh khác nhau. Quan điểm được mô tả ở trên xảy ra theo quan điểm sinh học thần kinh.

Một quan điểm thú vị khác là quan điểm tâm lý. Điều này chia quá trình thị giác thành 4 cấp độ.

Các giai đoạn đầu (Mức độ hóa lý) và bước thứ hai (Mức độ vật lý) mô tả ít nhiều tương tự nhận thức thị giác trong bối cảnh sinh học thần kinh.
Mức độ vật lý-hóa học liên quan nhiều hơn đến các quá trình và phản ứng riêng lẻ diễn ra trong một tế bào và mức độ vật lý tóm tắt toàn bộ các sự kiện này và xem xét quá trình, tương tác và kết quả của tất cả các quá trình riêng lẻ.

Thứ ba (cấp độ tâm linh) cố gắng mô tả sự kiện tri giác. Điều này không dễ dàng đến mức người ta không thể nắm bắt được những gì được trải nghiệm bằng mắt thường, cả về mặt sức lực lẫn không gian.
Nói cách khác, bộ não “phát minh ra” một ý tưởng mới. Một ý tưởng dựa trên những gì được nhận thức trực quan chỉ tồn tại trong ý thức của người đã trải nghiệm trực quan. Cho đến nay, vẫn chưa thể giải thích những trải nghiệm tri giác như vậy bằng các quá trình vật lý thuần túy, chẳng hạn như sóng điện não.
Tuy nhiên, theo quan điểm sinh học thần kinh, người ta có thể cho rằng một phần lớn trải nghiệm tri giác diễn ra trong vỏ não thị giác sơ cấp. Trên giai đoạn thứ tư sau đó diễn ra quá trình xử lý nhận thức của tri giác. Hình thức đơn giản nhất của điều này là kiến thức. Đây là sự khác biệt quan trọng đối với nhận thức, bởi vì đây là nơi diễn ra nhiệm vụ ban đầu.

Sử dụng một ví dụ, quá trình xử lý những gì được nhận thức sẽ được làm rõ ở cấp độ này:
Giả sử rằng một người đang nhìn vào một bức tranh. Bây giờ hình ảnh đã trở nên có ý thức, quá trình xử lý nhận thức bắt đầu. Quá trình xử lý nhận thức có thể được chia thành ba bước công việc. Đầu tiên là đánh giá toàn cầu.
Hình ảnh được phân tích và các đối tượng được phân loại (ví dụ: 2 người ở phía trước, một trường ở phía sau).
Điều này ban đầu tạo ra một ấn tượng tổng thể. Đồng thời, đây cũng là một quá trình học hỏi. Bởi vì thông qua trải nghiệm trực quan, kinh nghiệm thu được và những điều nhìn thấy được chỉ định mức độ ưu tiên dựa trên các tiêu chí thích hợp (ví dụ: tầm quan trọng, mức độ liên quan đối với việc giải quyết vấn đề, v.v.).
Trong trường hợp có nhận thức thị giác mới, tương tự, thông tin này sau đó có thể được sử dụng và quá trình xử lý có thể diễn ra nhanh hơn nhiều. Sau đó, nó đi đến đánh giá chi tiết. Sau khi kiểm tra và quét các đối tượng trong bức tranh được làm mới và kỹ hơn, người đó tiến hành phân tích các đối tượng nổi bật (ví dụ: nhận ra người (cặp đôi), hành động (ôm nhau)).
Bước cuối cùng là đánh giá công phu. Một cái gọi là mô hình tinh thần được phát triển tương tự như một ý tưởng, nhưng thông tin từ các khu vực khác của não giờ đây cũng chảy vào đó, ví dụ như ký ức của những người được nhận ra trong hình ảnh.
Vì, ngoài hệ thống nhận thức thị giác, nhiều hệ thống khác có ảnh hưởng đến mô hình tinh thần như vậy, nên việc đánh giá phải được xem như rất cá nhân.
Mỗi người sẽ đánh giá bức ảnh theo một cách khác nhau trên cơ sở kinh nghiệm và quá trình học hỏi và theo đó tập trung vào một số chi tiết nhất định và áp chế những người khác.
Một khía cạnh thú vị trong bối cảnh này là nghệ thuật hiện đại:
Hãy tưởng tượng một bức tranh trắng đơn giản chỉ với một đốm màu đỏ của sơn. Có thể giả định rằng mảng màu sẽ là chi tiết duy nhất thu hút sự chú ý của tất cả người xem, bất kể trải nghiệm hay quá trình học hỏi.
Mặt khác, việc giải thích được để tự do. Và khi nói đến câu hỏi liệu đây có phải là vấn đề nghệ thuật cao hơn hay không, chắc chắn sẽ không có câu trả lời chung nào áp dụng cho tất cả người xem.

Sự khác biệt đối với thế giới động vật

Cách nhìn được mô tả ở trên liên quan đến nhận thức trực quan của con người.
Về mặt sinh học thần kinh, hình thức này hầu như không khác với nhận thức ở động vật có xương sống và động vật thân mềm.
Mặt khác, côn trùng và cua có cái gọi là mắt kép. Chúng bao gồm khoảng 5000 mắt riêng lẻ (ommatid), mỗi mắt có các tế bào cảm giác riêng.
Điều này có nghĩa là góc nhìn lớn hơn nhiều, nhưng mặt khác độ phân giải của hình ảnh lại thấp hơn nhiều so với mắt người.
Do đó, côn trùng bay cũng phải bay gần hơn nhiều với các vật thể mà chúng nhìn thấy (ví dụ như bánh trên bàn) để nhận ra và phân loại chúng.
Cảm nhận về màu sắc cũng khác nhau. Ong có thể cảm nhận được ánh sáng cực tím, nhưng không cảm nhận được ánh sáng đỏ. Rắn đuôi chuông và rắn săn mồi có một mắt tia nhiệt (cơ quan đáy) mà chúng nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại (bức xạ nhiệt) giống như nhiệt của cơ thể. Điều này cũng có thể xảy ra với những con bướm đêm.