Syn

Syn er evnen til å tolke miljøet takket være lysstrålene som når øyet . Synet eller synssansen er en av de viktigste sanseevnene til mennesker og mange andre dyr. Verdens synsdag feires den andre torsdagen i oktober .

Generelle funksjoner

Syns- eller synssansen er mulig takket være et reseptororgan, øyet , som mottar lysinntrykk og omdanner dem til elektriske signaler som det overfører til hjernen gjennom de optiske banene. Øyet er et sammenkoblet organ som ligger i orbitalhulen . Den er beskyttet av øyelokkene og av utskillelsen av tårekjertelen , den har evnen til å bevege seg i alle retninger takket være de ytre musklene i øyeeplet . Den essensielle egenskapen som gjør syn mulig er fotosensitivitet som oppstår i spesialiserte reseptorceller som inneholder kjemikalier som er i stand til å absorbere lys for å produsere en fotokjemisk forandring.

Når lys kommer inn i øyet, passerer det gjennom hornhinnen , pupillen og linsen for å nå netthinnen, hvor den elektromagnetiske energien til lyset omdannes til nerveimpulser som sendes gjennom synsnerven visuelle cortex . Den kompliserte prosessen med visuell persepsjon finner sted i hjernen, takket være at vi er i stand til å oppfatte formen til objekter, identifisere avstander, oppdage farger og bevegelse. Netthinnen er en av de viktigste områdene i øyet og inneholder spesialiserte celler kalt staver og kjegler som er følsomme for lys. [ 1 ]

Skaden på noen av strukturene i det visuelle systemet kan forårsake blindhet selv om resten ikke gir noen endring. Ved kortikal blindhet , for eksempel forårsaket av en lesjon i den oksipitale delen av hjernen, er det fullstendig tap av synet selv om øyet og synsnerven ikke viser noen unormalitet. [ 2 ]​ [ 3 ]

Historikk

Teorier om hvordan syn fungerer begynte med de førsokratiske filosofene , ifølge hvem øyet var bygd opp av vann og ild. I henhold til den aktive synsmodellen som tradisjonelt tilskrives Pythagoras og Euklid , sender øyet ut en stråle av stråler som beveger seg gjennom rommet og berører objekter som forårsaker synsfornemmelsen. Den motsatte forklaringen er den passive visjonsmodellen som ble forsvart blant annet av Democritus og Lucretius ; I følge denne teorien sender objekter bilder av seg selv inn i rommet som omgir dem. Luften ville derfor være full av immaterielle bilder som ville bevege seg i alle retninger, og øyet er et passivt instrument med funksjonen å fange dem. [ 4 ]

Den vitenskapelige studien av visuell persepsjon begynte med Alhacén , født i 965 e.Kr. C. i Basra, men ideene hans, som avviste utslippsteorien , var trege med å bli akseptert i Vesten. Isaac Newton var hans viktigste etterfølger og fortsetter på 1700-tallet, og på 1800-tallet var det Hermann von Helmholtz , en tysk lege som forfattet Handbuch der Physiologischen Optik/Treatise on Physiological Optics . I det 21. århundre er modellene som forklarer fenomenet syn multidisiplinære, siden de tar hensyn til både de fysiologiske så vel som de nevrologiske og psykologiske aspektene . Øyet anses nå å fungere som en reseptor, mens den perseptuelle prosessen foregår primært i hjernen.

Øyeanatomi

Lag i øyeveggen

Øyet er organet som er ansvarlig for å motta visuelle stimuli. Den har en svært spesialisert struktur som følge av millioner av år med evolusjon. Det menneskelige øyet har tre konvolutter som fra utsiden og inn er:

Histologiske og fysiologiske aspekter

Overnatting

Parallelle lysstråler når det optisk normale (emmetropiske) øyet og er fokusert på netthinnen. Avhengig av dyrearten kan fokusering løses ved å øke avstanden mellom linsen og netthinnen eller ved å øke linsens krumning eller brytningskraft, slik det forekommer hos pattedyr . [ 5 ]

Mekanismen som krumningen til linsen øker med kalles akkommodasjon . Når blikket rettes mot en nærliggende gjenstand, trekker ciliærmuskelen seg sammen og linsens opphengende leddbånd slapper av , slik at linsen får en mer konveks form, noe som øker dens konvergenskraft.

netthinnen

Netthinnen har ti lag. Lys må passere gjennom nesten alle disse lagene for å nå kjeglene og stavene, som er spesialiserte celler for å motta visuelle stimuli og transformere disse signalene til nerveimpulser som når synsnerven gjennom synsnerven. hjernen skal behandles og bygge bilder, former, farger og bevegelser.

Netthinnen har et komplekst nettverk av nevroner . Staver og kjegler nær årehinnen etablerer synapser med bipolare celler og disse med ganglionceller, hvis aksoner konvergerer og forlater øyet for å danne synsnerven. Synsnerven går ut av øyeeplet på baksiden av øyet sammen med netthinnekarene på et punkt kjent som den optiske platen , hvor det ikke er visuelle reseptorer, og utgjør dermed en blind flekk .

Tvert imot er det også et punkt med større synsskarphet lokalisert nær den bakre polen av øyet, kalt macula lutea , med et gulaktig utseende, og hvor den sentrale fovea er funnet , som er en liten del av netthinnen blottet. av stenger, men med høyere tetthet av kjegler. Ved å feste visuell oppmerksomhet på et bestemt objekt, får lyset fra objektet til å falle på fovea, som er stedet for netthinnen med maksimal følsomhet.

Reseptorceller

Reseptorcellene er stengene og kjeglene. Kjegler er assosiert med fargesyn og dagsyn, og stenger med nattsyn. I det menneskelige øyet er det mer enn 120 millioner stenger og rundt 6 millioner kjegler.

Hver stang er delt inn i et ytre og et indre segment, som igjen har en kjerneregion og en synaptisk region.

I det ytre segmentet er det skiver som inneholder lysfølsomme forbindelser i membranene, som reagerer på lys og forårsaker en rekke reaksjoner som setter i gang aksjonspotensialer.

Fotosensitive forbindelser

De lysfølsomme forbindelsene i de fleste dyr og hos mennesker består av et protein kalt opsin og retinen-1, som er et aldehyd av vitamin A1 .

Rhodopsin er det lysfølsomme pigmentet i staver, hvis opsin kalles scotopsin.

Rhodopsin fanger opp lys med maksimal følsomhet ved 505nm bølgelengde. Dette innfallende lyset får rhodopsin til å endre sin strukturelle konformasjon og utløser en kaskade av reaksjoner som forsterker signalet og skaper et aksjonspotensial som beveger seg nedover nervefibrene og tolkes av hjernen som lys.

Hos mennesker er det tre typer kjegler, som reagerer sterkest på lys med bølgelengder på 440, 535 og 565 nm. Alle tre kjegletypene har retinal-1 og en opsin som har en karakteristisk struktur for hver kjegletype. Deretter gjennom en prosess som ligner på stavene: nerveimpulsene fra stimuleringen av disse reseptorene når den visuelle cortex, hvor de tolkes som et bredt spekter av farger, nyanser, former og bevegelser.

Nevrale synsvei

Etter å ha passert gjennom hornhinnen, passerer lyset gjennom et hull i midten av iris kalt pupillen . Den passerer deretter gjennom den krystallinske linsen, som er den justerbare linsen til det menneskelige øyet, for å fokusere på netthinnen, som er dekket med visuelle reseptorer.

Rute inne i netthinnen

Meldinger fra netthinnen går fra reseptorer, som er bakerst i øyet, til bipolare celler, som er nærmere sentrum. Bipolare celler sender sin melding til ganglionceller . Aksonene til disse går sammen og kommer inn i hjernen. Andre celler, kalt amacrine celler, mottar informasjonen fra de bipolare cellene og sender den til andre bipolare celler, amacrine celler og ganglionceller. [ 6 ] Ulike klasser av amakrine celler foredler meldinger til ganglionceller, slik at de kan reagere spesifikt på former, bevegelser og andre visuelle trekk. [ 6 ]

Forbindelser mellom øynene og hjernen

Aksonene til retinalganglioncellene kommer sammen for å danne synsnerven . Synsnervene oppstår nær øyets bakre pol og løper bakover og medialt. Begge konvergerer mot bunnen av hjernen, hvor de går sammen i en X-formet struktur, den optiske chiasmen , hvorfra de optiske kanalene går til de laterale genikulære kjernene som ligger i baksiden av thalamus. Nevroner i den laterale genikulære kjernen sender sine aksoner via såkalte optiske strålinger til den primære visuelle cortex . Omtrent 25 % av overflaten av synsbarken er dedikert til analyse av informasjon fra fovea, som representerer en liten del av synsfeltet. De nevrale kretsene i den visuelle cortex kombinerer informasjon fra forskjellige kilder og integrerer dermed informasjon som er bredere enn den som tilsvarer mottaksfeltet til en enkelt ganglioncelle. Fra den primære visuelle cortex lokalisert i oksipitallappen i hjernen går den ventrale visuelle strømmen, som overfører informasjonen til cortex av tinninglappen , og den dorsale visuelle strømmen, som leder den til parietallappen . [ 7 ]

Fargesyn

Farge er ikke en egenskap ved lys eller reflekterende gjenstander, men snarere en hjernesensasjon. Mennesker ser farger som et resultat av samspillet mellom lys i øyet, gjennom den okulære strukturen til kjegler, som oppdager energien til fotoner og overfører følelsen til hjernen. Oppfatningen av farger er subjektiv og avhenger av egenskapene som hjernen tildeler visse bølgelengder . På denne måten er en bølgelengde på 560 nm definert som fargen rød, men i virkeligheten eksisterer ikke rød og noen annen farge; bare elektromagnetisk stråling med en viss bølgelengde er reell. [ 8 ]

Primitive virveldyr hadde fire typer kjegler, sammenlignet med mennesker og primater som har tre typer kjegler (trikromatisk syn). De fleste pattedyr har bare to typer kjegler; Fugler, krypdyr, skilpadder og mange fisker har fire typer kjegler og derfor bedre fargesyn enn vårt. Forklaringen på dette fenomenet er at de første pattedyrene som utviklet seg fra reptiler hovedsakelig var nattlige skapninger, så evolusjonen førte til at det visuelle systemet reduserte evnen til å skille farger til fordel for å forbedre synsskarphet under dårlige forhold. [ 9 ]

Optiske illusjoner

Optiske illusjoner er en forvrengning av visuell persepsjon, på en slik måte at virkeligheten fremstår annerledes enn hva den egentlig er. Derfor skiller de oppfattede bildene seg fra den objektive virkeligheten. Alle illusjoner bedrar oss ved å transformere virkeligheten. Fysiologiske optiske illusjoner skyldes ikke noen visuell eller annen sykdom, da de er forårsaket av kompleksiteten til øyet, hjernen og nervebanene for bildeoverføring og -behandling. [ 10 ]

Visuelle hallusinasjoner

Visuelle hallusinasjoner består av å sette pris på bilder som egentlig ikke eksisterer. De kan være enkle hallusinasjoner, som å se blinkende lyspunkter, eller komplekse, der mer forseggjorte bilder som ansikter eller mennesker i bevegelse sees som faktisk ikke er tilstede. De kan oppstå av forskjellige årsaker; Ved mange anledninger skyldes de en eller annen type skade som påvirker hjernebanene som overfører informasjon fra øyet til hjernen. En spesiell form er palinopsia , der synet av et bilde vedvarer etter at objektet er fjernet fra synsfeltet. Personer med dette symptomet ser gjentatte ganger bilder eller scener som de var vitne til timer eller dager før. [ 11 ]

Syn hos dyr

Hos levende vesener er fangst av lys et universelt element som hjelper dem å oppfatte miljøet som omgir dem og oppdage kontrastene som oppstår mellom dag og natt. Av denne grunn har de utviklet en serie proteiner , kjent som fotopigmenter , som har den spesifikke funksjonen å oppdage lys. Planter har følsomhet for lys; men de har ikke syn, siden planter ikke er i stand til å oppdage strukturer og farger. [ 12 ]

Hos de fleste dyr er syn den viktigste sansen. Det finnes forskjellige varianter av visuelle organer, fra de enkleste som kun består av noen lysfølsomme celler, til de mest komplekse organene, som øyet som blekksprut og virveldyr har. Et annet alternativt design er de sammensatte øynene til insekter. Alle av dem er betinget av lysets fysiske kvaliteter som er uforanderlige.

  • encellede organismer. Noen encellede flagellatorganismer , som euglenider , har ved bunnen av flagellapparatet en organell kalt en øyeflekk som er lysfølsom. Den har funksjonen til å oppdage lysets retning og intensitet, noe som lar cellen reagere ved å bevege seg mot eller bort fra den. Det kan betraktes som et av de enkleste biologiske synssystemene. [ 13 ]
  • Planaria. Hos noen virvelløse dyr , som ormer i slekten Planariidae , er organet for å oppdage lys veldig primitivt og kalles ocellus. Den består av et lag med celler som inneholder et lysfølsomt pigment. Siden dyret har to, en på hver side, er det i stand til å utlede retningen til lyset og synkronisere bevegelsen for å gå mot områder der det er skygge. [ 14 ]
  • Insekter . De fleste insekter har utviklet fotoreseptororganer som lar dem fange lys og bilder. Et unntak er noen arter som har tilpasset seg huler og andre underjordiske habitater og har mistet evnen til å se. I utgangspunktet har insekter utviklet to visuelle systemer: ocelli eller enkle øyne og sammensatte øyne , som er dannet av et sett med enkle øyne eller omnatidia. Disse kan bli svært komplekse: øyenstikkerne til øyenstikkere inneholder for eksempel 30 000 omnatidia hver. Insektøyne er ofte i stand til å oppdage polarisering av dagslys; dette fenomenet letter deres orientering, spesielt i Hymenoptera . [ 15 ]
  • Virveldyr .
    • Reptiler . Netthinnen hos krypdyr viser et svært varierende forhold mellom stenger og kjegler avhengig av art. Nattlige slanger har bare stokk, siden de vanligvis jakter under dårlige lysforhold og fargeoppfatning ikke er viktig. Daglige slanger har imidlertid kjegler på netthinnen, slik at de kan oppdage farger. I skilpaddefamilien er det en overvekt av kjegler, mens det hos krokodiller er mer rikelig med stenger. [ 16 ]
    • pattedyr . Pattedyrøyet følger de generelle egenskapene beskrevet ovenfor for det menneskelige øyet. Imidlertid har hver gruppe pattedyr noen spesifikke tilpasninger. Øynenes plassering er tilpasset dyrets vaner og dets måte å fôre på. Av denne grunn har kjøttetende arter som kattedyr øynene plassert i frontposisjon for å få et bedre kikkertsyn som hjelper dem med å beregne avstander for å fange byttet sitt; planteetere og andre arter som tjener som byttedyr har imidlertid lateralisert posisjonen til øynene for å utvide synsfeltet og lettere oppdage rovdyr. [ 18 ]
    • fugler . Fuglesyn har flere spesielle tilpasninger til pattedyrenes. Størrelsen på øyet er proporsjonalt større og akkommodasjonen skjer gjennom en dobbel mekanisme som gjør at krumningen av hornhinnen og linsen endres. Netthinnen til fugler er veldig rik på fotoreseptorceller, noe som tyder på at synet er utmerket, og hos noen arter er det to foveaer , en sentral og en mer perifer, slik det forekommer hos hauker , ørner og stormer . [ 19 ] De fleste fugler er tetrakromatiske og har kjegler som er følsomme for ultrafiolett , rødt, grønt og blått. [ 20 ] Duer er pentakromatiske, mens mennesker er trikromatiske, og har bare tre typer kjegler.

Se også

Referanser

  1. ↑ Vicente Pelechano, A. de Miguel og I. Ibáñez: Mennesker med funksjonshemminger. Psykopedagogiske og rehabiliterende perspektiver. Synssystemets anatomi og funksjon . XXI århundre av Spania forlag SA
  2. ↑ Atferdsnevrologi og demenskurs, kapittel 8, visuelle agnosier, konsept og typer. kortikal blindhet . Hentet 26.04.2010
  3. ↑ Verdens synsdag
  4. ↑ Visuell persepsjon . Forfattere: Jordi Alberich, David Gómez Fontanills, Alba Ferrer Franquesa. Hentet 15. februar 2018.
  5. ^ Ganong, 1966
  6. ↑ a b Biologisk psykologi . Forfatter: James W Kalat
  7. ↑ a b Hvilken visuell informasjon blir behandlet i den menneskelige ryggstrømmen?. Forfattere: Martin N. Hebart og Guido Hesselmann. Journal of Neuroscience 2012 13. juni, 32(24) 8107-8109. Hentet 16. februar 2018.
  8. ↑ Nevrofysiologi av farge . VV.AA. Teoretisk psykologi, 2006, Granada.
  9. ↑ Fargesyn hos fugler . VV.AA. Offentliggjøring, åpnet 14. februar 2018.
  10. ↑ Bidrag av optiske illusjoner til ulike kunnskapsfelt . VV.AA. CIMBAGE Notebooks nr. 18 (2016) 81-107
  11. ↑ Hallusinasjoner . Forfatter: Sacks, Oliver. Hentet 15. februar 2018
  12. ↑ Evolusjon av øyne og fotoreseptorer . Forfattere: Mario Eduardo Guido, Pedro Panzetta. Klinisk og eksperimentell oftalmologi. ISSN 1851-2658 / bind 2 nummer 1, juni 2008. Hentet 17. februar 2018
  13. ↑ Mikrobiologi , andre utgave. VV.AA., Editorial Reverte SA, ISBN 9788429118681 . Hentet 17. februar 2018.
  14. ↑ Biologi . Forfattere: Campbell-Reece, syvende utgave. Pan American Medical Publishing House. Hentet 19. februar 2018
  15. ↑ Synet av insekter fra et optisk synspunkt . Bull. SEA (1997). Hentet 17. februar 2018.
  16. ↑ Okulær patologi hos reptiler . A. Bayon et al. Small Animal Veterinary Clinic (Avepa) Vol. 19, n" 3, 1999.
  17. ↑ Skjematisk diagram av netthinnen i høyre øye, løst basert på Sturkie (1998) 6
  18. ↑ Atferd og sanseorganer til dyr . Monografier av IBADER. Hentet 19. februar 2018.
  19. ^ "Ornitologi: Syn, hørsel og lukt hos fugler" . Universitetet i Puerto Rico . Hentet 23. desember 2009 . 
  20. ↑ Wilkie, Susan E.; Vissers, Peter MAM; Das, Debipriya; Degrip, Willem J.; Bowmaker, James K.; Hunt, David M. (1998). «Det molekylære grunnlaget for UV-syn hos fugler: spektrale egenskaper, cDNA-sekvens og retinal lokalisering av det UV-sensitive visuelle pigmentet til undulaten ( Melopsittacus undulatus )» (PDF) . Biochemical Journal 330 : 541-47. PMID  9461554 . 

Eksterne lenker