Anatomie zrakového systému

Oko je hlavní smyslový orgán podílející se na vidění (obrázek 1). Světelné vlny se přenášejí přes rohovku a vstupují do oka zornicí. Rohovka je průhledný obal na oku. Slouží jako bariéra mezi vnitřním okem a vnějším světem a podílí se na zaostřování světelných vln, které do oka vstupují. Zornice je malý otvor v oku, kterým prochází světlo, a její velikost se může měnit v závislosti na intenzitě světla i na emočním vzrušení. Při nízké hladině světla se zornice rozšíří nebo zvětší, aby do oka proniklo více světla. Při vysoké hladině světla se zornice zúží nebo zmenší, aby se snížilo množství světla, které do oka proniká. Velikost zornice je řízena svaly, které jsou spojeny s duhovkou, což je barevná část oka.

Obr. 1. Zornice se zužuje, když je oko viditelné. Anatomie oka je znázorněna na tomto obrázku.

Po průchodu zornicí světlo přechází přes čočku, zakřivenou průhlednou strukturu, která slouží k dodatečnému zaostření. Čočka je spojena se svaly, které mohou měnit její tvar, aby pomohly zaostřit světlo, které se odráží od blízkých nebo vzdálených předmětů. U normálně vidících jedinců čočka dokonale zaostří obraz na malý důlek v zadní části oka, známý jako fovea, který je součástí sítnice, světlocitlivé výstelky oka. Fovea obsahuje hustě rozmístěné specializované fotoreceptorové buňky (obrázek 2). Tyto fotoreceptorové buňky, známé jako čípky, jsou buňky detekující světlo. Čípky jsou specializované typy fotoreceptorů, které nejlépe pracují v podmínkách jasného světla. Čípky jsou velmi citlivé na ostré detaily a poskytují obrovské prostorové rozlišení. Přímo se také podílejí na naší schopnosti vnímat barvy.

Zatímco čípky jsou soustředěny ve fovee, kde bývá obraz zaostřen, tyčinky, další typ fotoreceptorů, jsou rozmístěny po celém zbytku sítnice. Tyčinky jsou specializované fotoreceptory, které dobře pracují za špatných světelných podmínek, a přestože jim chybí prostorové rozlišení a barevná funkce čípků, podílejí se na našem vidění v málo osvětleném prostředí a také na vnímání pohybu na periferii našeho zorného pole.

Obrázek 2. Na tomto obrázku jsou znázorněny dva typy fotoreceptorů. Čípky jsou zbarveny zeleně a tyčinky modře.

Všichni jsme se setkali s rozdílnou citlivostí tyčinek a čípků při přechodu z jasně osvětleného prostředí do prostředí slabě osvětleného. Představte si, že jdete na filmový trhák za jasného letního dne. Když přejdete z jasně osvětlené haly do tmavého kina, všimnete si, že máte okamžitě problém cokoli vidět. Po několika minutách si začnete zvykat na tmu a uvidíte vnitřek kina. V jasném prostředí vašemu vidění dominovala především činnost čípků. Když přejdete do tmavého prostředí, převládne aktivita tyčinek, ale přechod mezi jednotlivými fázemi je zpožděný. Pokud vaše tyčinky nepřeměňují světlo na nervové impulsy tak snadno a efektivně, jak by měly, budete mít potíže s viděním za šera, což je stav známý jako šeroslepost.

Tyčinky a čípky jsou propojeny (prostřednictvím několika interneuronů) s gangliovými buňkami sítnice. Axony z gangliových buněk sítnice se sbíhají a vycházejí zadní částí oka a tvoří zrakový nerv. Zrakový nerv přenáší zrakové informace ze sítnice do mozku. V zorném poli se nachází bod, který se nazývá slepá skvrna: I když se na slepou skvrnu zaměří světlo z malého předmětu, nevidíme ho. Slepé skvrny si neuvědomujeme ze dvou důvodů: Za prvé, každé oko má trochu jiný pohled na zorné pole, proto se slepé skvrny nepřekrývají. Za druhé, náš zrakový systém vyplňuje slepou skvrnu, takže ačkoli nemůžeme reagovat na zrakové informace, které se vyskytují v této části zorného pole, zároveň si neuvědomujeme, že informace chybí.

Zrakový nerv z každého oka splývá těsně pod mozkem v místě zvaném optická chiasmata. Jak ukazuje obrázek 3, optická chiasma je struktura ve tvaru písmene X, která se nachází těsně pod mozkovou kůrou v přední části mozku. V místě optické chiasmy se informace z pravého zorného pole (které pochází z obou očí) posílají do levé části mozku a informace z levého zorného pole se posílají do pravé části mozku.

Obrázek 3. V místě optické chiasmy se informace z pravého zorného pole (které pochází z obou očí) posílají do levé části mozku. Tento obrázek ukazuje optickou chiasma v přední části mozku a cesty do týlního laloku v zadní části mozku, kde se zrakové vjemy zpracovávají do smysluplných vjemů.

Po vstupu do mozku se zrakové informace posílají přes řadu struktur do týlního laloku v zadní části mozku ke zpracování. Vizuální informace mohou být zpracovávány v paralelních drahách, které lze obecně popsat jako dráhu „co“ (ventrální dráha) a dráhu „kde/jak“ (dorzální dráha). Dráha „co“ se podílí na rozpoznávání a identifikaci objektů, zatímco dráha „kde/jak“ se zabývá umístěním v prostoru a tím, jak lze s konkrétním zrakovým podnětem interagovat (Milner & Goodale, 2008; Ungerleider & Haxby, 1994). Například když vidíte míč kutálející se po ulici, „what pathway“ identifikuje, co je to za objekt, a „where/how pathway“ identifikuje jeho umístění nebo pohyb v prostoru.

.