Obecna_a_vyvojova_psychologie
1.2.2 Zraková soustava
1.2.2 Zraková soustava
Energii tohoto záření působí na naši zrakovou soustavu, již tvoří oči, odpovídající části mozku a spoje mezi nimi.
Oko
Oko sestává ze dvou systémů, z nichž jeden vytváří obraz objektu na sítnici a druhý převádí tento obraz na elektrické impulsy.
Oční koule
Oční koule je složena ze tří vrstev, jimiž jsou
- Vnější vrstva (bělima a rohovka)
- Střední vrstva (živnatka: cévnatka, řasnaté těleso, duhovka a čočka); mezi rohovkou a duhovkou (v tzv. přední oční komoře) je komorový mok; mezi čočkou a sítnicí (v tzv. zadní oční komoře) je sklivec (corpus vitreum).
- Vnitřní vrstva – sítnice (retina; je široká asi 0,3 mm). Sítnice je sama několikavrstvá blána (10 vrstev); mezi hlavní vrstva se řadí:
- vnitřní pigmentová vrstva
- vrstva tyčinek a čípků
- vrstva bipolárních buněk (a buněk horizontálních a amakrinních)
- vrstva gangliových buněk
- vnitřní a vnější plexiformní vrstva (vrstvy synapsí)
Místem nejcitlivějšího vidění je tzv. žlutá skvrna (macula), která je umístěna v přímé ose se zornicí. Její střed tvoří fovea. Fovea leží uprostřed sítnice. Měří pouze několik desetin milimetru čtverečních. Gangliové a bipolární buňky jsou vychýlené stranou, takže fovea je napěchována pouze čípky. Tyčinky se v ní vůbec nevyskytují. Je specializovaná na detailní vidění.
Mimo foveu převažují tyčinky, které jsou specializované na hrubé, černo-bílé vidění.
(1) Foveální vidění: Dívejte se ze vzdálenosti cca 50 cm na obrazovku TV. Soustřeďte se na jednotlivé barevné body, ze kterých sestává obraz, nikoliv na samotný obraz. Uvidíte malou kruhovou oblast, v níž můžete rozlišit jednotlivé body. Jde o oblast, která je promítána do fovey. Mimo tuto oblast skvrny splývají.
(2) Okrajové (tyčinkové) vidění: Dívejte se před sebe a vezměte naslepo jedno z barevných per. Pomalu ho přesunujete do okrajové oblasti vidění zpoza hlavy. Při tomto periferním vidění nebudete schopni určit barvu, detaily, ani to, zda se pero pohybuje nebo ne (jde-li o pomalé pohyby).
Zraková ostrost je nejlepší v oblasti maculy (informace o tom, co se děje). Citlivost je vyšší na periferii (informace o tom, že se něco děje).
Z gangliových buněk vybíhá oční nerv, který dává v místě svého východu z oční koule vzniknout tzv. slepé skvrně.
Fotoreceptory
Tyčinky a čípky obsahují chemické látky, tzv. fotoreceptory, které pohlcují světlo. Tyto fotoreceptory zpracovávají jednotlivá kvanta světelné energie – fotony. Každý foton má specifickou energii v závislosti na frekvenci.
Tyčinky jsou velmi citlivé, reagující na dopad jednotlivých fotonů. V lidském oku je jich asi 130 000 000. Nejsou schopné jemně diferencovat, vedou k šedému, hrubému obrazu. Jsou umístěné v okrajových částech sítnice, nikoliv ve žluté skvrně.
Čípky jsou naopak soustředěné ve žluté skvrně, zejména v jejím centru. Nejsou tak citlivé na jednotlivá kvanta světelné energie, ale umožňují jemné rozlišování. V lidském oku je asi 7 000 000 čípků, které se dále dělí podle frekvencí, na něž jsou nejcitlivější (červená, zelená, modrá), na tři odlišné druhy,
Procesy na sítnici
Tyčinky a čípky se odlišují ve způsobu propojení s gangliovými buňkami. Schematicky tyto rozdíly vyjadřuje obrázek.
Obrázek 3 Propojení fotoreceptorů s gangliovými buňkami.
Podle: Atkinson, R.L. et al. (2003) Psychologie. Praha: Portál.
Každý čípek je spojen pouze s jednou gangliovou buňkou. Pokud začne působit světlo na čípek, zvýší se aktivita příslušné gangliové buňky a současně se snižuje aktivita sousedící gangliové buňky. Na tom se podílejí patrně amakrinní buňky. Zároveň je každá gangliová buňka propojená prostřednictvím dlouhého axonu se zrakovou oblastí v mozku. Signál z této buňky je tedy – ve srovnání se signály z okolních buněk – velice ostrý.
Všechny tři tyčinky aktivují současně všechny tři gangliové buňky, patrně pomocí propojení horizontálními buňkami. V tomto případě však aktivita jedné gangliové buňky neinhibuje aktivitu buněk sousedních. V tomto případě je spolehlivěji zajištěno, že se signál dostane až do mozku, neboť putuje paralelně třemi axony, avšak na úkor možnosti přesné lokalizace části obrazu, která signály vysílá.
Vnímání tvarů
Smyslová zkušenost spojená s vnímáním tvarů je dána způsobem, jakým zrakové neurony zaznamenávají informace o světlu a tmě. Nejprimitivnějším prvkem zrakového tvaru je hrana či kontura, tedy oblast, kde dochází ke změně světlejšího úseku v tmavý nebo naopak. Jeden z prvních vlivů na zaznamenávání těchto přechodů má způsob integrace gangliových buněk na sítnici. Účinky těchto interakcí gangliových buněk můžeme sledovat na tzv. Hermannově mřížce. Když se na ni podíváme, uvidíme v místech, kde se bílé čáry oddělující černá políčka kříží, šedé skvrny. Zaměříme-li však svoji pozornost na jedno konkrétní místo, kde se tyto čáry kříží, šedá skvrna zmizí.
Tento efekt je vysvětlován složitou interakcí gangliových buněk.
Obrázek 4 Hermannova mřížka.
Zdroj: Gleitman, H., Gross, J., Reisberg, D. (2010), Psychology. New York: Norton.
Intenzita světla a teorie dvojího vidění
Běžné denní vidění je zprostředkováno především čípky; výsledkem je barevné vidění. Naopak vidění za tmy je zprostředkováno především tyčinkami. Jeho výsledkem je ovšem vidění nebarevné.
Vnímání barev
V sítnici existují tři odlišné typy čípků. Každý z nich je nejcitlivější na odlišnou vlnovou délku (modrou, zelenou a červenou – 450 nm, 525 nm a 555 nm). Podle některých autorů je kvalita barvy kódována jako celkový vzorec aktivit všech tří typů receptorů.
Projekce v CNS
Několik přilehlých tyčinek má společnou gangliovou buňku a tedy i společné zrakové nervové vlákno. Oproti tomu má každý čípek – alespoň foveální čípek – svoji vlastní gangliovou buňku a svoji vlastní oddělenou dráhu až do mezimozku.
Bipolární a gangliové buňky zabezpečují prvotní zpracování informací. Pouze gangliové (a některé amakrinní) buňky reagují na světlo akčními potenciály. Ostatní buňky reagují změnou potenciálu. Nejsou tedy pouze převodovými kanály, ale rovněž jedním z prvních stupňů zpracování visuálního obrazu.
Z gangliových buněk jsou axony vedeny v očním nervu (II. nerv hlavový). Oční nervy se kříží v chiasmě, takže levé poloviny obrazu z obou očí se projektují do levé hemisféry a pravé poloviny obrazu z obou očí se promítají do pravé hemisféry.
Dalšími centry zpracování jsou thalamus (LGN), týlní lalok (v okolí ostruhové brázdy) a spánkový lalok.