A látórendszer anatómiája

A szem a látásban részt vevő legfontosabb érzékszerv (1. ábra). A fényhullámok a szaruhártyán keresztül terjednek, és a pupillán keresztül jutnak be a szembe. A szaruhártya a szemet borító átlátszó burkolat. A belső szem és a külvilág közötti gátként szolgál, és részt vesz a szembe jutó fényhullámok fókuszálásában. A pupilla a szemnek az a kis nyílása, amelyen keresztül a fény áthalad, és a pupilla mérete a fényerősség, valamint az érzelmi izgalom függvényében változhat. Ha a fényszint alacsony, a pupilla kitágul, vagyis kitágul, hogy több fényt engedjen be a szembe. Ha a fényszint magas, a pupilla összeszűkül, vagyis kisebb lesz, hogy csökkentse a szembe jutó fény mennyiségét. A pupilla méretét a szivárványhártyához, azaz a szem színes részéhez kapcsolódó izmok szabályozzák.

1. ábra. A szem anatómiáját szemlélteti ez az ábra.

A pupillán való áthaladás után a fény áthalad a lencsén, egy ívelt, átlátszó szerkezeten, amely a további fókuszálást szolgálja. A lencse izmokhoz kapcsolódik, amelyek képesek megváltoztatni az alakját, hogy segítsék a közeli vagy távoli tárgyakról visszaverődő fény fókuszálását. Normál látású személyeknél a lencse tökéletesen fókuszálja a képeket a szem hátsó részén található kis bemélyedésre, a foveára, amely a retina, a szem fényérzékeny bélésének része. A fovea sűrűn elhelyezkedő, specializált fotoreceptor sejteket tartalmaz (2. ábra). Ezek a kúpoknak nevezett fotoreceptorsejtek fényérzékelő sejtek. A kúpok a fotoreceptorok speciális típusai, amelyek fényes fényviszonyok között működnek a legjobban. A kúpok nagyon érzékenyek az éles részletekre, és óriási térbeli felbontást biztosítanak. Közvetlenül részt vesznek a színérzékelés képességében is.

Míg a kúpok a foveában koncentrálódnak, ahol a képek általában fókuszálódnak, a pálcikák, a fotoreceptorok egy másik típusa, a retina többi részén helyezkednek el. A pálcikák olyan speciális fotoreceptorok, amelyek jól működnek gyenge fényviszonyok között, és bár nem rendelkeznek a kúpok térbeli felbontásával és színfunkciójával, részt vesznek a homályos környezetben való látásunkban, valamint a látómezőnk perifériáján lévő mozgás érzékelésében.

2. ábra. A képen a fotoreceptorok két típusa látható. A csapok zöld színűek, a pálcikák pedig kék színűek.

Mindannyian tapasztaltuk már a pálcikák és a csapok eltérő érzékenységét, amikor átváltunk egy fényesen megvilágított környezetből egy gyengén megvilágított környezetbe. Képzeljük el, hogy megnézünk egy blockbuster filmet egy tiszta nyári napon. Ahogy a fényesen megvilágított előcsarnokból besétál a sötét moziterembe, azonnal észreveszi, hogy nehezen lát bármit is. Néhány perc múlva kezd hozzászokni a sötétséghez, és már látja a mozi belsejét. A világos környezetben látását elsősorban a kúpok aktivitása uralta. Ahogy a sötét környezetbe lép, a pálcika aktivitás dominál, de a fázisok közötti átmenet késleltetve történik. Ha a pálcikák nem alakítják át a fényt olyan könnyen és hatékonyan idegimpulzusokká, ahogyan kellene, akkor nehezen fogsz látni félhomályban, ez az állapot az úgynevezett éjszakai vakság.

A pálcikák és a kúpok (több interneuronon keresztül) kapcsolatban állnak a retina ganglionsejtjeivel. A retinális ganglionsejtekből származó axonok összefutnak és a szem hátsó részén keresztül kilépve a látóideget alkotják. A látóideg továbbítja a látási információkat a retinából az agyba. A látótérben van egy pont, amelyet vakfoltnak nevezünk: Még akkor sem látjuk a vakfoltot, ha egy kis tárgy fénye a vakfoltra fókuszálódik. Két okból kifolyólag nem vagyunk tudatában a vakfoltunknak: Először is, mindkét szem kissé másképp látja a látómezőt, ezért a vakfoltok nem fedik egymást. Másodszor, a látórendszerünk kitölti a vakfoltot, így bár nem tudunk reagálni a látómezőnek ebben a részében előforduló vizuális információkra, azt sem vesszük észre, hogy az információ hiányzik.

A látóideg mindkét szemből közvetlenül az agy alatt, az optikai chiasmának nevezett ponton egyesül. Amint a 3. ábra mutatja, a chiasma opticus egy X alakú struktúra, amely közvetlenül az agykéreg alatt, az agy elülső részén helyezkedik el. A chiasma opticus pontjánál a jobb látómezőből (amely mindkét szemből származik) származó információ az agy bal oldalára, a bal látómezőből származó információ pedig az agy jobb oldalára kerül.

3. ábra. Ez az ábra az agy elülső részén található látóideget és az agy hátsó részén található nyakszirti lebenyhez vezető útvonalakat mutatja, ahol a vizuális érzékeléseket értelmes észlelésekké dolgozzák fel.

Az agyon belül a vizuális információ számos struktúrán keresztül az agy hátsó részén található nyakszirti lebenybe jut feldolgozásra. A vizuális információ feldolgozása párhuzamos pályákon történhet, amelyeket általánosságban a “mi pálya” (a ventrális pálya) és a “hol/hogyan” pálya (a dorzális pálya) néven lehet leírni. A “mi-ösvény” a tárgyak felismerésében és azonosításában vesz részt, míg a “hol/hogyan-ösvény” a térbeli elhelyezkedéssel és azzal foglalkozik, hogy hogyan léphetünk kapcsolatba egy adott vizuális ingerrel (Milner & Goodale, 2008; Ungerleider & Haxby, 1994). Például, amikor egy labdát látunk gurulni az utcán, a “mi-pálya” azonosítja, hogy mi a tárgy, és a “hol/hogyan-pálya” azonosítja a helyét vagy mozgását a térben.