El ojo es un cuerpo en forma de esfera esférica. Alcanza un diámetro de 25 mm y un peso de 8 g, es un analizador visual. Captura lo que ve y transmite la imagen, luego a través de impulsos nerviosos al cerebro.
El dispositivo del sistema visual óptico - ojo humano puede ajustarse solo, dependiendo de la luz entrante. Es capaz de ver objetos distantes y cercanos.
La retina tiene una estructura muy compleja.
Globo ocular son tres conchas. Exterior: tejido conjuntivo opaco que sostiene la forma del ojo. El segundo caparazón, vascular, contiene una gran red de vasos sanguíneos que nutre el globo ocular.
Es de color negro, absorbe la luz, evitando que se disperse. El tercer caparazón es de color, el color de los ojos depende de su color. En el centro hay una pupila que regula el flujo de rayos y cambia de diámetro, dependiendo de la intensidad de la iluminación.
El sistema óptico del ojo consiste en el cuerpo vítreo. La lente puede tomar el tamaño de una bola pequeña y estirarse a un tamaño grande, cambiando el enfoque de la distancia. Es capaz de cambiar su curvatura.
El fondo del ojo está cubierto por la retina, que tiene un grosor de hasta 0,2 mm. consta de capas sistema nervioso. La retina tiene una gran parte visual: células fotorreceptoras y una parte anterior ciega.
Los receptores visuales de la retina son bastones y conos. Esta parte consta de diez capas y solo se puede ver bajo un microscopio.
Cómo se forma una imagen en la retina
Proyección de imágenes en la retina. Cuando los rayos de luz pasan a través de la lente, viajan a través cuerpo vitrioso, caen sobre la retina, que se encuentra en el plano del fondo. Frente a la pupila en la retina hay una mancha amarilla: esta es la parte central, la imagen en ella es la más clara.
El resto es periférico. La parte central le permite examinar claramente los objetos hasta el más mínimo detalle. Con la ayuda de la visión periférica, una persona puede ver una imagen no muy clara, pero navegar en el espacio.
La percepción de la imagen se produce con la proyección de la imagen en la retina del ojo. Los fotorreceptores están excitados. Esta información se envía al cerebro y se procesa en los centros visuales. La retina de cada ojo transmite su mitad de la imagen a través de impulsos nerviosos.
Gracias a esto ya la memoria visual, surge una imagen visual común. La imagen se muestra en la retina en forma reducida, invertida. Y ante los ojos, se ve de frente y en dimensiones naturales.
Disminución de la visión con daño en la retina.
El daño a la retina conduce a una disminución de la visión. Si se daña su parte central, puede provocar la pérdida total de la visión. Sobre los trastornos de la visión periférica largo tiempo no puede adivinar.
El daño se detecta al comprobar la visión periférica. Cuando una gran área de esta parte de la retina se ve afectada, ocurre lo siguiente:
- defecto de visión en forma de pérdida de fragmentos individuales;
- disminución de la orientación con poca luz;
- cambio en la percepción de los colores.
Imagen de objetos en la retina, control de imagen por el cerebro
Corrección de la visión con láser. Si el flujo de luz se enfoca frente a la retina y no en el centro, este defecto visual se denomina miopía. Una persona miope ve mal de lejos y ve bien de cerca. Cuando los rayos de luz se enfocan detrás de la retina, esto se denomina hipermetropía.
Una persona, por el contrario, ve mal de cerca y distingue bien los objetos de lejos. Después de un tiempo, si el ojo no ve la imagen del objeto, desaparece de la retina. La imagen recordada visualmente se almacena en la mente humana durante 0,1 segundos. Esta propiedad se llama la inercia de la visión.
Cómo la imagen es controlada por el cerebro
Otro científico, Johannes Kepler, se dio cuenta de que la imagen proyectada está invertida. Y otro científico, el francés René Descartes, realizó un experimento y confirmó esta conclusión. Quitó la capa opaca trasera de la diana.
Insertó su ojo en un agujero en el vidrio y vio en la pared del fondo de ojo una imagen al revés fuera de la ventana. Así, queda probada la afirmación de que todas las imágenes que se alimentan de la retina del ojo tienen un aspecto invertido.
Y el hecho de que no veamos las imágenes al revés es mérito del cerebro. Es el cerebro el que corrige continuamente el proceso visual. Esto también ha sido probado científica y experimentalmente. El psicólogo J. Stretton en 1896 decidió hacer un experimento.
Usó anteojos, gracias a los cuales, en la retina del ojo, todos los objetos tenían una apariencia directa, y no al revés. Entonces, como el propio Stretton vio frente a él imágenes invertidas. Empezó a experimentar la inconsistencia de los fenómenos: ver con los ojos y sentir otros sentidos. Había signos de mareo, se sentía enfermo, sentía malestar y desequilibrio en el cuerpo. Esto continuó durante tres días.
Al cuarto día mejoró. En el quinto, se sintió genial, como antes del comienzo del experimento. Es decir, el cerebro se adaptó a los cambios y volvió todo a la normalidad después de un tiempo.
Tan pronto como se quitó las gafas, todo volvió a ponerse patas arriba. Pero en este caso, el cerebro hizo frente a la tarea más rápido, después de una hora y media todo se restableció y la imagen se normalizó. El mismo experimento se llevó a cabo con un mono, pero ella no pudo soportar el experimento, cayó en una especie de coma.
caracteristicas de la vision
Conos y bastones Otra característica de la visión es la acomodación, esta es la capacidad que tienen los ojos de adaptarse para ver tanto de cerca como de lejos. El cristalino tiene músculos que pueden cambiar la curvatura de la superficie.
Al mirar objetos ubicados a distancia, la curvatura de la superficie es pequeña y los músculos están relajados. Al considerar objetos a corta distancia, los músculos llevan la lente a un estado comprimido, la curvatura aumenta y, por lo tanto, también la potencia óptica.
Pero a una distancia muy cercana, la tensión muscular se vuelve máxima, puede deformarse, los ojos se cansan rápidamente. Por lo tanto, la distancia máxima para leer y escribir es de 25 cm al sujeto.
En las retinas de los ojos izquierdo y derecho, las imágenes resultantes difieren entre sí, porque cada ojo ve el objeto por separado desde su propio lado. Cuanto más cerca esté el objeto bajo consideración, más brillantes serán las diferencias.
Los ojos ven los objetos en volumen, y no en un plano. Esta característica se llama visión estereoscópica. Si observa un dibujo u objeto durante mucho tiempo y luego mueve los ojos a un espacio despejado, puede ver el contorno de este objeto o dibujo por un momento.
Hechos sobre la visión
Hay muchos datos interesantes sobre la estructura del ojo. Datos interesantes sobre la visión humana y animal:
- Solo el 2% de la población mundial tiene ojos verdes.
- Los ojos de diferente color se encuentran en el 1% de la población total.
- Los albinos tienen los ojos rojos.
- El ángulo de visión en humanos es de 160 a 210 °.
- En los gatos, los ojos giran hasta 185°.
- El caballo tiene un ojo de 350°.
- El buitre ve pequeños roedores desde una altura de 5 km.
- La libélula tiene un órgano visual único, que consta de 30 mil ojos individuales. Cada ojo ve un fragmento separado y el cerebro conecta todo en una imagen grande. Tal visión se llama facetada. La libélula ve 300 imágenes por segundo.
- El ojo de un avestruz es más grande que su cerebro.
- El ojo de una ballena grande pesa 1 kg.
- Los cocodrilos lloran cuando comen carne, deshaciéndose del exceso de sal.
- Entre los escorpiones, hay especies con hasta 12 ojos, algunas arañas tienen 8 ojos.
- Los perros y los gatos no distinguen el rojo.
- La abeja tampoco ve rojo, pero distingue a otros, siente bien la radiación ultravioleta.
- La creencia común de que las vacas y los toros reaccionan al rojo es incorrecta. En las corridas, los toros no se fijan en el color rojo, sino en el movimiento del trapo, ya que todavía son miopes.
El órgano del ojo es complejo en estructura y funcionalidad. Cada componente es individual y único, incluida la retina. La percepción correcta y clara de la imagen, la agudeza visual y la visión del mundo en colores y colores dependen del trabajo de cada departamento por separado y en conjunto.
Sobre la miopía y los métodos de su tratamiento - en el video:
Ojo- el órgano de visión de animales y humanos. El ojo humano consta de un globo ocular conectado por el nervio óptico al cerebro, y un aparato auxiliar (párpados, órganos lagrimales y músculos que mueven el globo ocular).
El globo ocular (Fig. 94) está protegido por una densa membrana llamada esclerótica. La parte frontal (transparente) de la esclerótica 1 se llama córnea. La córnea es la parte externa más sensible del cuerpo humano (incluso el más mínimo toque provoca un cierre reflejo instantáneo de los párpados).
Detrás de la córnea se encuentra el iris 2, que en los humanos puede tener un color diferente. Entre la córnea y el iris hay un líquido acuoso. Hay un pequeño orificio en el iris: la pupila 3. El diámetro de la pupila puede variar de 2 a 8 mm, disminuyendo en la luz y aumentando en la oscuridad.
Detrás de la pupila hay un cuerpo transparente que se asemeja a una lente biconvexa: la lente 4. Por fuera es suave y casi gelatinosa, por dentro es más dura y elástica. El cristalino está rodeado por músculos 5, que lo unen a la esclerótica.
Detrás del cristalino se encuentra el cuerpo vítreo 6, que es una masa gelatinosa incolora. La parte posterior de la esclerótica, el fondo, está cubierta con una retina (retina) 7. Consiste en las fibras más finas que recubren el fondo y representan terminaciones ramificadas. nervio óptico.
¿Cómo aparecen y son percibidas por el ojo las imágenes de varios objetos?
La luz, refractada en el sistema óptico del ojo, que está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo, da imágenes reales, reducidas e inversas de los objetos en cuestión en la retina (Fig. 95). Una vez en las terminaciones del nervio óptico que forman la retina, la luz irrita estas terminaciones. Estos estímulos se transmiten a lo largo de las fibras nerviosas al cerebro, y una persona tiene una sensación visual: ve objetos.
La imagen de un objeto que aparece en la retina está invertida. I. Kepler fue el primero en demostrar esto al construir la trayectoria de los rayos en el sistema óptico del ojo. Para probar esta conclusión, el científico francés R. Descartes (1596-1650) tomó una diana y, después de raspar una capa opaca de su pared posterior, la colocó en un agujero hecho en el postigo de una ventana. Y allí mismo, en la pared translúcida del fondo de ojo, vio una imagen invertida del cuadro observado desde la ventana.
¿Por qué, entonces, vemos todos los objetos tal como son, es decir, no al revés? El hecho es que el cerebro corrige continuamente el proceso de la visión, que recibe información no solo a través de los ojos, sino también a través de otros órganos de los sentidos. En un momento, el poeta inglés William Blake (1757-1827) señaló muy acertadamente:
La mente puede ver el mundo.
En 1896, el psicólogo estadounidense J. Stretton realizó un experimento consigo mismo. Se puso unas gafas especiales, gracias a las cuales las imágenes de los objetos circundantes en la retina del ojo no se invertían, sino que eran directas. ¿Y qué? El mundo en la mente de Stretton se puso patas arriba. Empezó a ver todo al revés. Debido a esto, hubo un desajuste en el trabajo de los ojos con otros sentidos. El científico desarrolló síntomas de mareo. Durante tres días sintió náuseas. Sin embargo, al cuarto día el cuerpo empezó a volver a la normalidad, y al quinto día Stretton empezó a sentirse igual que antes del experimento. El cerebro del científico se acostumbró a las nuevas condiciones de trabajo y comenzó a ver todos los objetos correctamente de nuevo. Pero cuando se quitó las gafas, todo volvió a ponerse patas arriba. En una hora y media, su visión fue restaurada y nuevamente comenzó a ver normalmente.
Es curioso que tal adaptabilidad sea característica únicamente del cerebro humano. Cuando, en uno de los experimentos, se le pusieron vasos volcados a un mono, este recibió tal golpe psicológico que, después de hacer varios movimientos incorrectos y caer, entró en un estado parecido al coma. Sus reflejos comenzaron a desvanecerse, su presión arterial bajó y su respiración se volvió frecuente y superficial. No hay nada como esto en los humanos.
Sin embargo, cerebro humano no siempre es capaz de hacer frente al análisis de la imagen obtenida en la retina. En tales casos, surgen ilusiones visuales: el objeto observado no nos parece como realmente es (Fig. 96). 
Hay otra característica de la visión que no se puede ignorar. Se sabe que cuando cambia la distancia de la lente al objeto, también cambia la distancia a su imagen. ¿Cómo, entonces, permanece una imagen clara en la retina cuando cambiamos nuestra mirada de un objeto distante a uno más cercano?
Resulta que esos músculos que están unidos a la lente pueden cambiar la curvatura de sus superficies y, por lo tanto, la potencia óptica del ojo. Cuando miramos objetos distantes, estos músculos están relajados y la curvatura de la lente es relativamente pequeña. Al mirar objetos cercanos, los músculos del ojo comprimen la lente y su curvatura, y por lo tanto la potencia óptica, aumentan.
La capacidad del ojo para adaptarse a ver tanto de cerca como de lejos se denomina alojamiento(del lat. acomodación - adaptación). Gracias a la acomodación, una persona logra enfocar imágenes de varios objetos a la misma distancia de la lente, en la retina.
Sin embargo, con una ubicación muy cercana del objeto en consideración, la tensión de los músculos que deforman la lente aumenta y el trabajo del ojo se vuelve agotador. La distancia óptima para leer y escribir para un ojo normal es de unos 25 cm. Esta distancia se denomina distancia de visión clara (o mejor).
¿Cuáles son las ventajas de ver con dos ojos?
En primer lugar, es gracias a la presencia de dos ojos que podemos distinguir cuál de los objetos está más cerca, cuál está más lejos de nosotros. El hecho es que en las retinas de los ojos derecho e izquierdo, las imágenes difieren entre sí (correspondientes a la mirada del objeto, por así decirlo, desde la derecha y la izquierda). Cuanto más cerca esté el objeto, más notable será esta diferencia. Da la impresión de una diferencia de distancias. La misma capacidad de visión le permite ver el objeto en volumen y no plano.
En segundo lugar, debido a la presencia de dos ojos, aumenta el campo de visión. El campo de visión de una persona se muestra en la Figura 97, a. A modo de comparación, los campos de visión de un caballo (Fig. 97, c) y una liebre (Fig. 97, b) se muestran al lado. Mirando estos dibujos, es fácil entender por qué es tan difícil para los depredadores acercarse sigilosamente a estos animales sin delatarse.
La visión permite que las personas se vean entre sí. ¿Es posible verse a uno mismo, pero ser invisible para los demás? Por primera vez, el escritor inglés Herbert Wells (1866-1946) trató de responder a esta pregunta en su novela El hombre invisible. Una persona se volverá invisible después de que su sustancia se vuelva transparente y tenga la misma densidad óptica que el aire circundante. Entonces no habrá reflejo ni refracción de la luz en el borde del cuerpo humano con el aire, y se volverá invisible. Así, por ejemplo, el vidrio triturado, que tiene la apariencia de un polvo blanco en el aire, desaparece inmediatamente de la vista cuando se coloca en agua, un medio que tiene aproximadamente la misma densidad óptica que el vidrio.
En 1911, el científico alemán Shpaltegolts impregnó una preparación de tejido muerto de un animal con un líquido especialmente preparado, después de lo cual lo colocó en un recipiente con el mismo líquido, la preparación se volvió invisible.
Sin embargo, el hombre invisible debe ser invisible en el aire y no en una solución especialmente preparada. Y esto no se puede lograr.
Pero supongamos que una persona todavía se las arregla para volverse transparente. La gente dejará de verlo. ¿Puede verlos él mismo? No, porque todas sus partes, incluidos los ojos, dejarán de refractar los rayos de luz y, en consecuencia, no aparecerá ninguna imagen en la retina del ojo. Además, para formar en la mente de una persona imagen visible los rayos de luz deben ser absorbidos por la retina, transfiriéndole su energía. Esta energía es necesaria para que se produzcan las señales que llegan al cerebro humano a través del nervio óptico. Si los ojos de la persona invisible se vuelven completamente transparentes, esto no sucederá. Y si es así, dejará de ver en absoluto. El hombre invisible será ciego.
Herbert Wells no tuvo en cuenta esta circunstancia y, por lo tanto, dotó a su héroe de una visión normal, lo que le permitió aterrorizar a toda la ciudad sin ser notado.
1. ¿Cómo está dispuesto el ojo humano? ¿Qué partes componen el sistema óptico? 2. Describe la imagen que aparece en la retina. 3. ¿Cómo se transmite la imagen de un objeto al cerebro? ¿Por qué vemos las cosas de frente y no al revés? 4. ¿Por qué, cuando miramos un objeto cercano a uno lejano, seguimos viendo su imagen clara? 5. ¿Cuál es la distancia? mejor visión? 6. ¿Cuál es la ventaja de ver con dos ojos? 7. ¿Por qué el hombre invisible tiene que ser ciego?
Aparato auxiliar del sistema visual y sus funciones.
El sistema sensorial visual está equipado con un aparato auxiliar complejo, que incluye el globo ocular y tres pares de músculos que proporcionan su movimiento. Los elementos del globo ocular llevan a cabo la transformación primaria de la señal de luz que ingresa a la retina:
el sistema óptico del ojo enfoca imágenes en la retina;
la pupila regula la cantidad de luz que cae sobre la retina;
Los músculos del globo ocular aseguran su movimiento continuo.
Formación de imágenes en la retina.
La luz natural reflejada desde la superficie de los objetos es difusa, es decir, los rayos de luz de cada punto del objeto emanan en diferentes direcciones. Por lo tanto, en ausencia de un sistema óptico del ojo, los rayos desde un punto del objeto ( a) golpearía diferentes partes de la retina ( a1, a2, a3). Tal ojo podría distinguir nivel general iluminación, pero no los contornos de los objetos (Fig. 1 A).
Para poder ver los objetos del mundo circundante, es necesario que los rayos de luz de cada punto del objeto golpeen solo un punto de la retina, es decir, la imagen necesita ser enfocada. Esto se puede lograr colocando una superficie refractiva esférica frente a la retina. Rayos de luz que emanan de un solo punto ( a), después de la refracción en dicha superficie se recogerá en un punto a1(enfocar). Así, aparecerá una imagen invertida clara en la retina (Fig. 1B).
La refracción de la luz se lleva a cabo en la interfaz entre dos medios que tienen diferentes índices de refracción. El globo ocular contiene 2 lentes esféricos: la córnea y el cristalino. En consecuencia, existen 4 superficies refractivas: aire/córnea, córnea/humor acuoso de la cámara anterior del ojo, humor acuoso/cristalino, cristalino/cuerpo vítreo.
Alojamiento
Acomodación: ajuste del poder de refracción del aparato óptico del ojo a cierta distancia del objeto en cuestión. Según las leyes de la refracción, si un rayo de luz incide sobre una superficie refractiva, se desvía un ángulo que depende del ángulo de su incidencia. Cuando un objeto se acerca, el ángulo de incidencia de los rayos que emanan de él cambiará, por lo que los rayos refractados se juntarán en otro punto, que estará detrás de la retina, lo que provocará un “desenfoque” de la imagen (Fig. 2B). ). Para volver a enfocarlo es necesario aumentar el poder refractivo del aparato óptico del ojo (Fig. 2B). Esto se consigue mediante un aumento de la curvatura del cristalino, que se produce con un aumento del tono del músculo ciliar.
Regulación de la iluminación retinal
La cantidad de luz que cae sobre la retina es proporcional al área de la pupila. El diámetro de la pupila en un adulto varía de 1,5 a 8 mm, lo que proporciona un cambio en la intensidad de la luz que incide sobre la retina en unas 30 veces. Las reacciones pupilares son proporcionadas por dos sistemas de músculos lisos del iris: cuando los músculos anulares se contraen, la pupila se estrecha y cuando los músculos radiales se contraen, se expande.
Con una disminución en el lumen de la pupila, aumenta la nitidez de la imagen. Esto se debe a que la constricción de la pupila evita que la luz llegue a las regiones periféricas de la lente y, por lo tanto, elimina la distorsión de la imagen debida a la aberración esférica.
movimientos oculares
El ojo humano está impulsado por seis músculos oculares, que están inervados por tres nervios craneales: oculomotor, troclear y motor ocular externo. Estos músculos proporcionan dos tipos de movimientos del globo ocular: movimientos espasmódicos rápidos (sacadas) y movimientos posteriores suaves.
Movimientos oculares espasmódicos (sacadas) surgen cuando se consideran objetos estacionarios (Fig. 3). Los giros rápidos del globo ocular (10 - 80 ms) se alternan con períodos de fijación de la mirada fija en un punto (200 - 600 ms). El ángulo de rotación del globo ocular durante un movimiento sacádico varía desde varios minutos de arco hasta 10°, y cuando se mira de un objeto a otro, puede alcanzar los 90°. En grandes ángulos de desplazamiento, los movimientos sacádicos van acompañados de un giro de la cabeza; el desplazamiento del globo ocular suele preceder al movimiento de la cabeza.
Movimientos suaves de los ojos acompañar a los objetos que se mueven en el campo de visión. La velocidad angular de tales movimientos corresponde a la velocidad angular del objeto. Si este último supera los 80°/s, el seguimiento se vuelve combinado: los movimientos suaves se complementan con movimientos sacádicos y giros de cabeza.
nistagmo - alternancia periódica de movimientos suaves y espasmódicos. Cuando una persona que viaja en tren mira por la ventana, sus ojos acompañan suavemente el paisaje que se mueve fuera de la ventana, y luego su mirada salta a un nuevo punto de fijación.
Conversión de señal de luz en fotorreceptores
Tipos de fotorreceptores retinales y sus propiedades
Hay dos tipos de fotorreceptores en la retina (bastones y conos), que difieren en estructura y propiedades fisiológicas.
Tabla 1. Propiedades fisiológicas de bastones y conos.
palos |
conos |
|
| pigmento fotosensible | rodopsina |
yodopsina |
| Máxima absorción de pigmento | Tiene dos máximos - uno en la parte visible del espectro (500 nm), el otro en el ultravioleta (350 nm) |
Hay 3 tipos de yodopsinas que tienen diferentes máximos de absorción: 440 nm (azul), 520 nm (verde) y 580 nm (rojo) |
| Clases de celdas | Cada cono contiene un solo pigmento. En consecuencia, hay 3 clases de conos que son sensibles a la luz con diferentes longitudes de onda. | |
| Distribución retiniana | En la parte central de la retina, la densidad de bastones es de unos 150.000 por mm2, hacia la periferia disminuye a 50.000 por mm2. No hay varillas en la fosa central y el punto ciego. |
La densidad de conos en la fóvea alcanza los 150.000 por mm2, están ausentes en el punto ciego y en el resto de la superficie de la retina la densidad de conos no supera los 10.000 por mm2. |
| Sensibilidad a la luz | Los bastones son unas 500 veces más altos que los conos. |
|
| Función | Proporcionar blanco y negro (visión escototópica) |
Proporcionar color (visión fototópica) |
Teoría de la visión dual
La presencia de dos sistemas de fotorreceptores (conos y bastones), que difieren en la sensibilidad a la luz, proporciona un ajuste al nivel variable de luz ambiental. En condiciones de iluminación insuficiente, la percepción de la luz es proporcionada por varillas, mientras que los colores son indistinguibles ( visión escototópica mi). Con mucha luz, la visión la proporcionan principalmente los conos, lo que permite distinguir bien los colores ( visión fototópica ).
El mecanismo de conversión de la señal de luz en el fotorreceptor.
Los fotorreceptores de la retina llevan a cabo la conversión de energía. radiación electromagnética(luz) en la energía de las fluctuaciones en el potencial de membrana de la célula. El proceso de transformación se desarrolla en varias etapas (Fig. 4).
En la primera etapa, un fotón de luz visible, que cae en una molécula de pigmento fotosensible, es absorbido por electrones p de dobles enlaces conjugados 11- cis-retiniana, mientras que la retina pasa a trance-forma. Estereomerización 11- cis-retinal provoca cambios conformacionales en la parte proteica de la molécula de rodopsina.
En la segunda etapa, se activa la proteína transducina, que en su estado inactivo contiene GDP fuertemente unido. Después de interactuar con la rodopsina fotoactivada, la transducina intercambia la molécula de GDP por GTP.
En la tercera etapa, la transducina que contiene GTP forma un complejo con cGMP-fosfodiesterasa inactiva, lo que conduce a la activación de esta última.
En la cuarta etapa, la cGMP-fosfodiesterasa activada se hidroliza intracelularmente de GMP a GMP.
En la quinta etapa, una caída en la concentración de cGMP provoca el cierre de los canales de cationes y la hiperpolarización de la membrana del fotorreceptor.
Durante la transducción de señales mecanismo de la fosfodiesterasa se está fortaleciendo. Durante la respuesta de los fotorreceptores, una sola molécula de rodopsina excitada logra activar varios cientos de moléculas de transducina. Eso. en la primera etapa de la transducción de señales, se produce una amplificación de 100 a 1000 veces. Cada molécula de transducina activada activa solo una molécula de fosfodiesterasa, pero esta última cataliza la hidrólisis de varios miles de moléculas con GMP. Eso. en esta etapa, la señal se amplifica entre 1000 y 10 000 veces más. Por lo tanto, al transmitir una señal de un fotón a cGMP, se puede producir más de 100.000 veces su amplificación.
Procesamiento de la información en la retina
Elementos de la red neuronal de la retina y sus funciones
La red neuronal de la retina incluye 4 tipos de células nerviosas (Fig. 5):
celulas ganglionares,
células bipolares,
células amacrinas,
celdas horizontales.
celulas ganglionares - neuronas, cuyos axones, como parte del nervio óptico, salen del ojo y siguen hasta el sistema nervioso central. La función de las células ganglionares es conducir la excitación desde la retina hasta el sistema nervioso central.
células bipolares conectar las células receptoras y ganglionares. Dos procesos ramificados parten del cuerpo de una célula bipolar: un proceso forma contactos sinápticos con varias células fotorreceptoras, el otro con varias células ganglionares. La función de las células bipolares es conducir la excitación de los fotorreceptores a las células ganglionares.
Células horizontales conectar fotorreceptores adyacentes. Varios procesos se extienden desde el cuerpo de la célula horizontal, que forman contactos sinápticos con los fotorreceptores. La función principal de las células horizontales es la implementación de interacciones laterales de fotorreceptores.
células amacrinas están ubicados de manera similar a los horizontales, pero están formados por contactos no con fotorreceptores, sino con células ganglionares.
Propagación de la excitación en la retina
Cuando se ilumina un fotorreceptor, se desarrolla en él un potencial receptor, que es una hiperpolarización. El potencial receptor que ha surgido en la célula fotorreceptora se transmite a las células bipolares y horizontales a través de contactos sinápticos con la ayuda de un mediador.
Tanto la despolarización como la hiperpolarización pueden desarrollarse en una célula bipolar (consulte a continuación para obtener más detalles), que se propaga a las células ganglionares a través del contacto sináptico. Estos últimos son espontáneamente activos, es decir, generar continuamente potenciales de acción a una determinada frecuencia. La hiperpolarización de las células ganglionares conduce a una disminución en la frecuencia de los impulsos nerviosos, despolarización, a su aumento.
Respuestas eléctricas de las neuronas retinianas
El campo receptivo de una célula bipolar es una colección de células fotorreceptoras con las que forma contactos sinápticos. Por campo receptivo de una célula ganglionar se entiende el conjunto de células fotorreceptoras con las que esta célula ganglionar está conectada a través de células bipolares.
Los campos receptivos de las células bipolares y ganglionares son redondos. En el campo receptivo, se pueden distinguir las partes central y periférica (Fig. 6). El límite entre las partes central y periférica del campo receptivo es dinámico y puede cambiar a medida que cambia el nivel de luz.
Las reacciones de las células nerviosas de la retina tras la iluminación de los fotorreceptores de las partes central y periférica de su campo receptivo, por regla general, son opuestas. Al mismo tiempo, existen varias clases de células ganglionares y bipolares (células ON-, OFF-), que demuestran diferentes respuestas eléctricas a la acción de la luz (Fig. 6).
Tabla 2. Clases de células ganglionares y bipolares y sus respuestas eléctricas
Clases de celdas |
La reacción de las células nerviosas cuando son iluminadas por fotorreceptores ubicados |
|
en la parte central del RP |
en la parte periférica del RP |
|
células bipolares EN escribe |
Despolarización |
Hiperpolarización |
células bipolares APAGADO escribe |
Hiperpolarización |
Despolarización |
celulas ganglionares EN escribe |
||
celulas ganglionares APAGADO escribe |
Hiperpolarización y disminución de la frecuencia AP |
Despolarización y aumento de la frecuencia AP |
celulas ganglionares EN- APAGADO escribe |
Dan una breve respuesta de ENCENDIDO a un estímulo de luz estacionario y una breve respuesta de APAGADO al debilitamiento de la luz. |
|
Procesamiento de la información visual en el SNC
Vías sensoriales del sistema visual
Los axones mielinizados de las células ganglionares de la retina se envían al cerebro como parte de dos nervios ópticos (Fig. 7). Los nervios ópticos derecho e izquierdo se fusionan en la base del cráneo para formar el quiasma óptico. Aquí, las fibras nerviosas de la mitad medial de la retina de cada ojo pasan al lado contralateral, y las fibras de las mitades laterales de la retina continúan ipsilateralmente.
Después de cruzar, los axones de las células ganglionares en el tracto óptico siguen hasta los cuerpos geniculados laterales (LCB), donde forman contactos sinápticos con las neuronas del SNC. Axones de las células nerviosas del LKT como parte de los llamados. la radiación visual alcanza las neuronas de la corteza visual primaria (campo 17 según Brodmann). Además, a lo largo de las conexiones intracorticales, la excitación se propaga a la corteza visual secundaria (campos 18b-19) ya las zonas asociativas de la corteza.
Las vías sensoriales del sistema visual están organizadas según principio retinotópico - la excitación de las células ganglionares vecinas alcanza puntos vecinos del LCT y la corteza. La superficie de la retina es, por así decirlo, proyectada sobre la superficie del LKT y la corteza.
La mayoría de los axones de las células ganglionares terminan en el LCT, mientras que algunas de las fibras se dirigen al colículo superior, el hipotálamo, la región pretectal del tronco encefálico y el núcleo del tracto óptico.
La conexión entre la retina y el colículo superior sirve para regular los movimientos oculares.
La proyección de la retina en el hipotálamo sirve para conectar endógenos ritmos circadianos con fluctuaciones diarias en los niveles de luz.
La conexión entre la retina y la región pretectal del tronco es sumamente importante para la regulación de la luz de la pupila y la acomodación.
Las neuronas de los núcleos del tracto óptico, que también reciben entradas sinápticas de las células ganglionares, están asociadas con los núcleos vestibulares del tronco encefálico. Esta proyección le permite evaluar la posición del cuerpo en el espacio a partir de señales visuales y también sirve para implementar reacciones oculomotoras complejas (nistagmo).
Procesamiento de la información visual en la LCT
Las neuronas LCT tienen campos receptivos redondeados. Las respuestas eléctricas de estas células son similares a las de las células ganglionares.
En el LCT, hay neuronas que se excitan cuando hay un límite claro/oscuro en su campo receptivo (neuronas de contraste) o cuando este límite se mueve dentro del campo receptivo (detectores de movimiento).
Procesamiento de la información visual en la corteza visual primaria
Según la respuesta a los estímulos luminosos, las neuronas corticales se dividen en varias clases.
Neuronas con un campo receptivo simple. La excitación más fuerte de una neurona de este tipo ocurre cuando su campo receptivo se ilumina con una tira de luz de cierta orientación. La frecuencia de los impulsos nerviosos generados por dicha neurona disminuye con un cambio en la orientación de la tira de luz (Fig. 8A).
Neuronas con un campo receptivo complejo. El grado máximo de excitación de la neurona se logra cuando el estímulo luminoso se mueve dentro de la zona ON del campo receptivo en una determinada dirección. El movimiento del estímulo luminoso en otra dirección o la salida del estímulo luminoso fuera de la zona ON provoca una excitación más débil (Fig. 8B).
Neuronas con un campo receptivo supercomplejo. La máxima excitación de una neurona de este tipo se logra bajo la acción de un estímulo de luz de una configuración compleja. Por ejemplo, se conocen neuronas cuya excitación más fuerte se desarrolla cuando cruzan dos límites entre la luz y la oscuridad dentro de la zona ON del campo receptivo (Fig. 23.8 C).
A pesar de la gran cantidad de datos experimentales sobre los patrones de respuesta celular a diversos estímulos visuales, actualmente no existe una teoría completa que explique los mecanismos del procesamiento de la información visual en el cerebro. No podemos explicar cómo las diversas respuestas eléctricas de las neuronas en la retina, el LC y la corteza permiten el reconocimiento de patrones y otros fenómenos de percepción visual.
Ajuste de las funciones de los dispositivos auxiliares
reglamento de alojamiento. El cambio en la curvatura del cristalino se lleva a cabo con la ayuda del músculo ciliar. Con la contracción del músculo ciliar, aumenta la curvatura de la superficie anterior del cristalino y aumenta el poder refractivo. Las fibras musculares lisas del músculo ciliar están inervadas por neuronas posganglionares cuyos cuerpos se localizan en el ganglio ciliar.
Un estímulo adecuado para cambiar el grado de curvatura del cristalino es la borrosidad de la imagen en la retina, que es registrada por las neuronas de la corteza primaria. Debido a las conexiones descendentes de la corteza, se produce un cambio en el grado de excitación de las neuronas de la región pretectal, lo que a su vez provoca la activación o inhibición de las neuronas preganglionares del núcleo oculomotor (núcleo de Edinger-Westphal) y las neuronas posganglionares del ciliar. ganglio.
Regulación del lumen de la pupila. La constricción de la pupila ocurre cuando las fibras del músculo liso anular de la córnea, que están inervadas por las neuronas posganglionares parasimpáticas del ganglio ciliar, se contraen. La excitación de este último se produce ante una alta intensidad de luz incidente sobre la retina, que es percibida por las neuronas de la corteza visual primaria.
La dilatación de la pupila se lleva a cabo mediante la contracción de los músculos radiales de la córnea, que están inervados por las neuronas simpáticas de la HSP. La actividad de este último está bajo el control del centro cilioespinal y la región pretectal. El estímulo para la dilatación de la pupila es una disminución en el nivel de iluminación de la retina.
Regulación de los movimientos oculares. Parte de las fibras de las células ganglionares siguen las neuronas del colículo superior de la cuadrigémina ( mesencéfalo), que están asociados con los núcleos de los nervios oculomotor, troclear y eferente, cuyas neuronas inervan las fibras musculares estriadas de los músculos del ojo. Las células nerviosas de los tubérculos superiores recibirán entradas sinápticas de los receptores vestibulares, receptores propios de los músculos del cuello, lo que permite que el cuerpo coordine los movimientos oculares con los movimientos del cuerpo en el espacio.
Fenómenos de la percepción visual
Reconocimiento de patrones
El sistema visual tiene una capacidad notable para reconocer un objeto en una variedad de formas de su imagen. Podemos reconocer una imagen (una cara familiar, una letra, etc.) cuando faltan algunas de sus partes, cuando contiene elementos innecesarios, cuando está diferentemente orientada en el espacio, tiene diferentes dimensiones angulares, está girada hacia nosotros diferentes partes etc. (Figura 9). Los mecanismos neurofisiológicos de este fenómeno están siendo estudiados intensamente en la actualidad.
Constancia de forma y tamaño.
Como regla general, percibimos los objetos circundantes sin cambios en forma y tamaño. Aunque en realidad su forma y tamaño en la retina no son constantes. Por ejemplo, un ciclista en el campo de visión siempre aparece del mismo tamaño independientemente de la distancia a él. Las ruedas de una bicicleta se perciben redondas, aunque en realidad sus imágenes en la retina pueden ser elipses estrechas. Este fenómeno demuestra el papel de la experiencia en la visión del mundo circundante. Los mecanismos neurofisiológicos de este fenómeno son actualmente desconocidos.
Percepción de profundidad
La imagen del mundo circundante en la retina es plana. Sin embargo, vemos el mundo como voluminoso. Existen varios mecanismos que permiten la construcción de un espacio tridimensional a partir de imagenes planas formado en la retina.
Dado que los ojos están ubicados a cierta distancia entre sí, las imágenes formadas en la retina de los ojos izquierdo y derecho difieren un poco entre sí. Cuanto más cerca esté el objeto del observador, más diferirán estas imágenes.
La superposición de imágenes también ayuda a evaluar su posición relativa en el espacio. La imagen de un objeto cercano puede superponerse a la imagen de uno distante, pero no al revés.
Cuando la cabeza del observador se desplaza, las imágenes de los objetos observados en la retina también se desplazarán (fenómeno de paralaje). Para el mismo desplazamiento de la cabeza, las imágenes de objetos cercanos se desplazarán más que las imágenes de objetos distantes.
Percepción de la quietud del espacio.
Si, habiendo cerrado un ojo, presionamos con un dedo el segundo globo ocular, veremos que el mundo que nos rodea se está desplazando hacia un lado. En condiciones normales, el mundo circundante es estacionario, aunque la imagen en la retina está constantemente "saltando" debido al movimiento de los globos oculares, los giros de la cabeza y los cambios en la posición del cuerpo en el espacio. La percepción de la inmovilidad del espacio circundante está garantizada por el hecho de que el procesamiento de imágenes visuales tiene en cuenta información sobre el movimiento de los ojos, los movimientos de la cabeza y la posición del cuerpo en el espacio. El sistema sensorial visual puede "sustraer" movimientos propios ojos y el cuerpo a partir de imágenes en movimiento en la retina.
Teorías de la visión del color.
Teoría de los tres componentes
Basado en el principio de mezcla aditiva tricromática. De acuerdo con esta teoría, tres tipos de conos (sensibles al rojo, verde y color azul) funcionan como sistemas receptores independientes. Al comparar la intensidad de las señales de los tres tipos de conos, el sistema sensorial visual produce un "sesgo aditivo virtual" y calcula el color verdadero. Los autores de la teoría son Jung, Maxwell, Helmholtz.
Teoría del color del oponente
Supone que cualquier color se puede describir sin ambigüedades indicando su posición en dos escalas: "azul-amarillo", "rojo-verde". Los colores que se encuentran en los polos de estas escalas se denominan colores oponentes. Esta teoría se apoya en el hecho de que hay neuronas en la retina, LC y corteza que se activan cuando su campo receptivo se ilumina con luz roja y se inhiben cuando la luz es verde. Otras neuronas se disparan con la acción. color amarillo y reducir la velocidad bajo la acción del azul. Se supone que al comparar el grado de excitación de las neuronas de los sistemas "rojo-verde" y "amarillo-azul", el sistema sensorial visual puede calcular las características de color de la luz. Los autores de la teoría son Mach, Goering.
Por lo tanto, hay evidencia experimental para ambas teorías. la visión del color. considerado actualmente. Que la teoría de los tres componentes describe adecuadamente los mecanismos de percepción del color a nivel de los fotorreceptores retinianos, y la teoría de los colores opuestos describe los mecanismos de percepción del color a nivel de las redes neuronales.
A través del ojo, no del ojo
La mente puede ver el mundo.
William Blake
Objetivos de la lección:
Educativo:
- revelar la estructura y el significado del analizador visual, las sensaciones visuales y la percepción;
- profundizar el conocimiento sobre la estructura y función del ojo como sistema óptico;
- explicar cómo se forma una imagen en la retina,
- para dar una idea de la miopía y la hipermetropía, sobre los tipos de corrección de la visión.
Desarrollando:
- formar la capacidad de observar, comparar y sacar conclusiones;
- continuar desarrollándose pensamiento lógico;
- continuar formando una idea de la unidad de los conceptos del mundo circundante.
Educativo:
- cultivar una actitud cuidadosa con la propia salud, revelar los problemas de higiene visual;
- continuar desarrollando una actitud responsable hacia el aprendizaje.
Equipo:
- mesa " analizador visual",
- modelo de ojo plegable,
- preparación húmeda "Ojo de mamíferos",
- folleto con ilustraciones.
durante las clases
1. Momento organizativo.
2. Actualización del conocimiento. Repetición del tema "La estructura del ojo".
3. Explicación del nuevo material:
Sistema óptico del ojo.
Retina. Formación de imágenes en la retina.
Ilusiones ópticas.
Acomodación de los ojos.
La ventaja de ver con dos ojos.
Movimiento del ojo.
Defectos visuales, su corrección.
Higiene de la vista.
4. Fijación.
5. Los resultados de la lección. puesta en escena tareas para el hogar.
Repetición del tema "La estructura del ojo".
Profesor de biologia:
En la última lección, estudiamos el tema "La estructura del ojo". Repasemos el contenido de esta lección. Continúa la oración:
1) La zona visual de los hemisferios cerebrales se encuentra en...
2) Da color al ojo...
3) El analizador consta de...
4) Los órganos auxiliares del ojo son...
5) El globo ocular tiene... conchas
6) Convexo: la lente cóncava del globo ocular es ...
Usando la imagen, cuéntenos sobre la estructura y el propósito de las partes constituyentes del ojo.
Explicación del nuevo material.
Profesor de biologia:
El ojo es el órgano de la visión en animales y humanos. Es un dispositivo autoajustable. Le permite ver objetos cercanos y lejanos. Luego, la lente se encoge casi en una bola, luego se estira, cambiando así la distancia focal.
El sistema óptico del ojo está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo.
La retina (membrana retinal que recubre el fondo del ojo) tiene un grosor de 0,15-0,20 mm y consta de varias capas de células nerviosas. La primera capa está adyacente a las células de pigmento negro. el es educado receptores visuales- palos y conos. Hay cientos de veces más bastones en la retina humana que conos. Los bastones se excitan muy rápidamente con la débil luz del crepúsculo, pero no pueden percibir el color. Los conos se excitan lentamente y solo con luz brillante: pueden percibir el color. Los bastones se distribuyen uniformemente sobre la retina. Directamente enfrente de la pupila en la retina hay una mancha amarilla, que consiste exclusivamente en conos. Al considerar un objeto, la mirada se mueve para que la imagen caiga en el punto amarillo.
Las ramas se extienden desde las células nerviosas. En un lugar de la retina, se reúnen en un haz y forman el nervio óptico. Más de un millón de fibras transportan información visual al cerebro en forma de impulsos nerviosos. Este lugar, desprovisto de receptores, se denomina punto ciego. El análisis del color, la forma, la iluminación de un objeto, sus detalles, que comenzó en la retina, termina en la zona de la corteza. Toda la información se recopila aquí, se decodifica y se resume. Como resultado, se forma una idea sobre el tema. "Ver" el cerebro, no el ojo.
Así que la visión es un proceso subcortical. Depende de la calidad de la información que llega de los ojos a la corteza cerebral (región occipital).
Profesor de física:
Descubrimos que el sistema óptico del ojo está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo. La luz, refractada en el sistema óptico, da imágenes reales, reducidas e inversas de los objetos bajo consideración en la retina.
Johannes Kepler (1571 - 1630) fue el primero en demostrar que la imagen en la retina está invertida al construir la trayectoria de los rayos en el sistema óptico del ojo. Para probar esta conclusión, el científico francés René Descartes (1596 - 1650) tomó una diana y, después de raspar una capa opaca de su pared posterior, la colocó en un agujero hecho en el postigo de una ventana. Y allí mismo, en la pared translúcida del fondo de ojo, vio una imagen invertida del cuadro observado desde la ventana.
¿Por qué, entonces, vemos todos los objetos como son, i. ¿al revés?
El hecho es que el cerebro corrige continuamente el proceso de la visión, que recibe información no solo a través de los ojos, sino también a través de otros órganos de los sentidos.
En 1896, el psicólogo estadounidense J. Stretton realizó un experimento consigo mismo. Se puso unas gafas especiales, gracias a las cuales las imágenes de los objetos circundantes en la retina del ojo no se invertían, sino que eran directas. ¿Y qué? El mundo en la mente de Stretton se puso patas arriba. Empezó a ver todo al revés. Debido a esto, hubo un desajuste en el trabajo de los ojos con otros sentidos. El científico desarrolló síntomas de mareo. Durante tres días sintió náuseas. Sin embargo, al cuarto día el cuerpo empezó a volver a la normalidad, y al quinto día Stretton empezó a sentirse igual que antes del experimento. El cerebro del científico se acostumbró a las nuevas condiciones de trabajo y nuevamente comenzó a ver todos los objetos correctamente. Pero cuando se quitó las gafas, todo volvió a ponerse patas arriba. En una hora y media, su visión fue restaurada y nuevamente comenzó a ver normalmente.
Es curioso que tal adaptación sea característica solo del cerebro humano. Cuando, en uno de los experimentos, se le pusieron vasos volcados a un mono, este recibió tal golpe psicológico que, después de hacer varios movimientos incorrectos y caer, entró en un estado parecido al coma. Sus reflejos comenzaron a desvanecerse, su presión arterial bajó y su respiración se volvió frecuente y superficial. No hay nada como esto en los humanos. Sin embargo, el cerebro humano no siempre es capaz de hacer frente al análisis de la imagen obtenida en la retina. En tales casos, surgen ilusiones de la visión: el objeto observado no nos parece como realmente es.
Nuestros ojos no pueden percibir la naturaleza de los objetos. Por lo tanto, no les impongan delirios de razón. (Lucrecio)
Autoengaños visuales
A menudo hablamos de "engaño de la vista", "engaño del oído", pero estas expresiones son incorrectas. No hay engaños de sentimientos. El filósofo Kant dijo acertadamente sobre esto: "Los sentidos no nos engañan, no porque siempre juzguen correctamente, sino porque no juzgan en absoluto".
¿Qué, pues, nos engaña en los llamados "engaños" de los sentidos? Por supuesto, lo que en este caso "jueces", es decir. nuestro propio cerebro. En realidad, La mayoría de el engaño depende únicamente del hecho de que no solo vemos, sino que también razonamos inconscientemente e involuntariamente nos engañamos a nosotros mismos. Estos son engaños de juicio, no de sentimientos.
Galeria de imagenes, o que ves
¿Hija, madre y padre bigotudo?
Un indio mirando al sol con orgullo y un esquimal encapuchado y de espaldas...
Jóvenes y viejos
mujeres jovenes y viejas
¿Las rectas son paralelas?
¿Un cuadrilátero es un cuadrado?
¿Qué elipse es más grande, la inferior o la superior interior?
¿Qué es más en esta figura, alto o ancho?
¿Qué línea es la continuación de la primera?
¿Notas el "temblor" del círculo?
Hay otra característica de la visión que no se puede ignorar. Se sabe que cuando cambia la distancia de la lente al objeto, también cambia la distancia a su imagen. ¿Cómo permanece una imagen clara en la retina cuando cambiamos nuestra mirada de un objeto distante a uno más cercano?
Como saben, los músculos que están unidos a la lente pueden cambiar la curvatura de sus superficies y, por lo tanto, la potencia óptica del ojo. Cuando miramos objetos distantes, estos músculos están relajados y la curvatura de la lente es relativamente pequeña. Al mirar objetos cercanos, los músculos oculares comprimen el cristalino y su curvatura y, en consecuencia, la potencia óptica aumentan.
La capacidad del ojo para adaptarse a ver tanto de cerca como de lejos se denomina alojamiento(del lat. acomodación - adaptación).
Gracias a la acomodación, una persona logra enfocar imágenes de varios objetos a la misma distancia de la lente, en la retina.
Sin embargo, con una ubicación muy cercana del objeto en consideración, la tensión de los músculos que deforman la lente aumenta y el trabajo del ojo se vuelve agotador. La distancia óptima para leer y escribir para un ojo normal es de unos 25 cm, esta distancia se denomina distancia de mejor visión.
Profesor de biologia:
¿Cuáles son los beneficios de ver con ambos ojos?
1. El campo de visión de una persona aumenta.
2. Es gracias a la presencia de dos ojos que podemos distinguir qué objeto está más cerca, cuál está más lejos de nosotros.
El hecho es que en la retina de los ojos derecho e izquierdo, las imágenes difieren entre sí (correspondientes a la vista de los objetos, por así decirlo, a la derecha y a la izquierda). Cuanto más cerca esté el objeto, más notable será esta diferencia. Da la impresión de una diferencia de distancias. La misma capacidad del ojo le permite ver el objeto en volumen y no plano. Esta habilidad se llama visión estereoscópica. El trabajo conjunto de ambos hemisferios cerebrales proporciona una distinción entre los objetos, su forma, tamaño, ubicación, movimiento. El efecto del espacio tridimensional puede surgir cuando consideramos una imagen plana.
Durante varios minutos, mire la imagen a una distancia de 20 a 25 cm de los ojos.
Durante 30 segundos, mira a la bruja en la escoba sin apartar la mirada.
Cambia rápidamente tu mirada al dibujo del castillo y mira, contando hasta 10, la puerta que se abre. En la apertura verás una bruja blanca sobre un fondo gris.
Cuando miras tus ojos en el espejo, probablemente notas que ambos ojos realizan movimientos grandes y apenas perceptibles estrictamente simultáneamente, en la misma dirección.
¿Los ojos siempre se ven así? ¿Cómo nos comportamos en una habitación familiar? ¿Por qué necesitamos movimientos oculares? Son necesarios para la inspección inicial. Mirando a nuestro alrededor, formamos una imagen holística, y todo esto se transfiere al almacenamiento en la memoria. Por lo tanto, para reconocer objetos conocidos no es necesario el movimiento de los ojos.
Profesor de física:
Una de las principales características de la visión es la agudeza visual. La visión de las personas cambia con la edad, porque. el cristalino pierde elasticidad, la capacidad de cambiar su curvatura. Hay hipermetropía o miopía.
La miopía es una falta de visión en la que los rayos paralelos, después de la refracción en el ojo, no se recogen en la retina, sino más cerca del cristalino. Por lo tanto, las imágenes de objetos distantes resultan borrosas, borrosas en la retina. Para obtener una imagen nítida en la retina, el objeto en cuestión debe acercarse al ojo.
La distancia de mejor visión para una persona miope es inferior a 25 cm, por lo que las personas con una carencia similar de renio se ven obligadas a leer el texto, acercándolo a los ojos. La miopía puede deberse a las siguientes razones:
- excesiva potencia óptica del ojo;
- alargamiento del ojo a lo largo de su eje óptico.
Suele desarrollarse durante la etapa escolar y se asocia, por regla general, a lecturas o escrituras prolongadas, especialmente en condiciones de poca luz y colocación inadecuada de las fuentes de luz.
La hipermetropía es una falta de visión en la que los rayos paralelos, después de la refracción en el ojo, convergen en un ángulo tal que el foco no se encuentra en la retina, sino detrás de ella. Las imágenes de objetos distantes en la retina nuevamente resultan borrosas, borrosas.
Profesor de biologia:
Para prevenir la fatiga visual, hay una serie de ejercicios. Te ofrecemos algunos de ellos:
Opción 1 (duración 3-5 minutos).
1. Posición inicial: sentado en una posición cómoda: la columna vertebral está recta, los ojos están abiertos, la mirada se dirige directamente. Es muy fácil de hacer, sin estrés.
Mire a la izquierda, recto, derecho, recto, arriba, recto, abajo, recto, sin demora en la posición asignada. Repita 1-10 veces.
2. Mire en diagonal: izquierda - abajo - recto, derecha - arriba - recto, derecha - abajo - recto, izquierda - arriba - recto. Y aumente gradualmente los retrasos en la posición asignada, la respiración es arbitraria, pero asegúrese de que no haya retrasos. Repita 1-10 veces.
3. Movimientos oculares circulares: 1 a 10 círculos a la izquierda y a la derecha. Más rápido al principio, luego disminuya la velocidad gradualmente.
4. Mire la punta de un dedo o un lápiz sostenido a 30 cm de los ojos y luego a lo lejos. Repita varias veces.
5. Mire al frente fijamente y quieto, tratando de ver más claramente, luego parpadee varias veces. Cierra los párpados y luego parpadea varias veces.
6. Cambiando la distancia focal: mira la punta de la nariz, luego a lo lejos. Repita varias veces.
7. Masajee los párpados de los ojos, acariciándolos suavemente con los dedos índice y medio en dirección desde la nariz hasta las sienes. O bien: cierre los ojos y con las yemas de la palma de la mano, tocándose muy suavemente, dibuje a lo largo de los párpados superiores desde las sienes hasta el puente de la nariz y hacia atrás, solo 10 veces a un ritmo promedio.
8. Frótese las palmas de las manos y cúbrase fácilmente, sin esfuerzo, los ojos previamente cerrados con ellas para bloquearlos completamente de la luz durante 1 minuto. Imagina que te sumerges en la oscuridad total. Ojos abiertos.
opcion 2 (duración 1-2 min).
1. Con una puntuación de 1-2, fijación de los ojos en un objeto cercano (distancia 15-20 cm), con una puntuación de 3-7, la mirada se traslada a un objeto lejano. A la cuenta de 8, la mirada se traslada de nuevo al objeto cercano.
2. Con la cabeza inmóvil, a expensas de 1, gire los ojos verticalmente hacia arriba, a expensas de 2, hacia abajo y luego hacia arriba nuevamente. Repita 10-15 veces.
3. Cierra los ojos durante 10-15 segundos, abre y mueve los ojos hacia la derecha y hacia la izquierda, luego hacia arriba y hacia abajo (5 veces). Libremente, sin tensión, mira a lo lejos.
Opción 3 (duración 2-3 minutos).
Los ejercicios se realizan en la posición "sentada", reclinándose en la silla.
1. Mire hacia adelante durante 2-3 segundos, luego baje la vista durante 3-4 segundos. Repite el ejercicio durante 30 segundos.
2. Levante los ojos hacia arriba, bájelos hacia abajo, lleve los ojos a la derecha y luego a la izquierda. Repita 3-4 veces. Duración 6 segundos.
3. Levanta los ojos hacia arriba, hazlos movimientos circulares en el sentido contrario a las agujas del reloj y luego en el sentido de las agujas del reloj. Repita 3-4 veces.
4. Cierre bien los ojos durante 3-5 segundos, ábralos durante 3-5 segundos. Repita 4-5 veces. Duración 30-50 segundos.
Consolidación.
Se ofrecen situaciones no estándar.
1. Un estudiante miope percibe las letras escritas en la pizarra como vagas, borrosas. Tiene que forzar la vista para acomodar el ojo a la pizarra o al cuaderno, lo que es perjudicial tanto para el sistema visual como para el nervioso. Sugiera el diseño de tales anteojos para que los escolares eviten el estrés al leer el texto de la pizarra.
2. Cuando el cristalino de una persona se nubla (por ejemplo, con una catarata), por lo general se extrae y se reemplaza con un lente de plástico. Tal sustitución priva al ojo de la capacidad de acomodación y el paciente tiene que utilizar gafas. Más recientemente, en Alemania, comenzaron a producir una lente artificial que puede autoenfocarse. ¿Adivina qué característica de diseño se inventó para acomodar el ojo?
3. H. G. Wells escribió la novela El hombre invisible. Una personalidad invisible agresiva quería subyugar al mundo entero. Piensa en el fracaso de esta idea? ¿Cuándo es invisible un objeto en el entorno? ¿Cómo puede ver el ojo del hombre invisible?
resultados de la lección. Establecer la tarea.
- § 57, 58 (biología),
- § 37.38 (física), ofrecer tareas no estándar sobre el tema estudiado (opcional).
Es importante conocer la estructura de la retina y cómo recibimos la información visual, al menos en su forma más general.
1. Mira la estructura de los ojos. Después de que los rayos de luz atraviesan el cristalino, penetran en el cuerpo vítreo y caen en el interior, muy caparazón delgado ojos - retina. Es ella quien juega el papel principal en la fijación de la imagen. La retina es el eslabón central de nuestro analizador visual.
La retina está adyacente a la coroides, pero suelta en muchas áreas. Aquí tiende a desprenderse cuando varias enfermedades. En las enfermedades de la retina, muy a menudo está implicada en proceso patológico y la coroides. No hay terminaciones nerviosas en la coroides, por lo tanto, cuando está enferma, no se produce dolor, lo que generalmente indica algún tipo de mal funcionamiento.
La retina que percibe la luz se puede dividir funcionalmente en central (el área de la mancha amarilla) y periférica (el resto de la superficie de la retina). En consecuencia, se distinguen visión central, que hace posible ver claramente los detalles finos de los objetos, y visión periférica, en el que la forma del objeto se percibe con menos claridad, sin embargo, con su ayuda, se produce la orientación en el espacio.
2. El retículo tiene una estructura multicapa compleja. Se compone de fotorreceptores (neuroepitelio especializado) y células nerviosas. Los fotorreceptores situados en la retina del ojo se dividen en dos tipos, denominados según su forma: conos y bastones. Los bastones (hay alrededor de 130 millones de ellos en la retina) tienen una alta sensibilidad a la luz y le permiten ver con poca luz, también son responsables de la visión periférica. Los conos (hay alrededor de 7 millones en la retina), por el contrario, requieren más luz para su excitación, pero son ellos los que le permiten ver los detalles finos (son responsables de la visión central) y permiten distinguir colores. La mayor concentración de conos se encuentra en la zona de la retina conocida como mácula o mácula, que ocupa aproximadamente el 1% del área de la retina.
Las varillas contienen púrpura visual, por lo que se excitan muy rápidamente y con una luz débil. La vitamina A participa en la formación de la púrpura visual, cuya falta desarrolla la llamada ceguera nocturna. Los conos no contienen púrpura visual, por lo que se excitan lentamente y solo con luz brillante, pero pueden percibir el color: los segmentos externos de los tres tipos de conos (sensibles al azul, verde y rojo) contienen pigmentos visuales de tres tipos, cuyos espectros de absorción máximos se encuentran en las regiones azul, verde y roja del espectro.
3 . En los bastones y conos ubicados en las capas externas de la retina, la energía de la luz se convierte en energía eléctrica del tejido nervioso. Los impulsos que surgen en las capas externas de la retina llegan a las neuronas intermedias ubicadas en sus capas internas y luego a las células nerviosas. Los procesos de estas células nerviosas convergen radialmente en un área de la retina y forman el disco óptico, que es visible al examinar el fondo de ojo.
El nervio óptico consiste en procesos de células nerviosas en la retina y emerge del globo ocular cerca de su polo posterior. Transporta señales desde las terminaciones nerviosas hasta el cerebro.
A medida que sale del ojo, el nervio óptico se divide en dos mitades. La mitad interna se cruza con la misma mitad del otro ojo. El lado derecho de la retina de cada ojo transmite a través del nervio óptico el lado derecho de la imagen al lado derecho del cerebro, y el lado izquierdo de la retina, respectivamente, al lado izquierdo de la imagen - a lado izquierdo cerebro. La imagen general de lo que vemos es recreada directamente por el cerebro.
Así, la percepción visual comienza con la proyección de una imagen en la retina y la excitación de los fotorreceptores, y luego la información recibida se procesa secuencialmente en los centros visuales subcorticales y corticales. Como resultado, surge una imagen visual que, debido a la interacción del analizador visual con otros analizadores y la experiencia acumulada (memoria visual), refleja correctamente realidad objetiva. En la retina del ojo se obtiene una imagen reducida e invertida del objeto, pero vemos la imagen recta y en tamaño real. Esto también sucede porque, junto con las imágenes visuales, los impulsos nerviosos de los músculos oculomotores también ingresan al cerebro, por ejemplo, cuando miramos hacia arriba, los músculos giran los ojos hacia arriba. Los músculos del ojo trabajan continuamente, describiendo los contornos del objeto, y estos movimientos también son registrados por el cerebro.
La estructura del ojo.
El ojo humano es un analizador visual, recibimos el 95% de la información del mundo que nos rodea a través de los ojos. Una persona moderna tiene que trabajar con objetos cercanos todo el día: mirar la pantalla de una computadora, leer, etc. Nuestros ojos están bajo una gran carga, como resultado de lo cual muchas personas sufren enfermedades de los ojos, defectos visuales. Todos deberían saber cómo funciona el ojo, cuáles son sus funciones.
El ojo es un sistema óptico, tiene una forma casi esférica. El ojo es un cuerpo esférico con un diámetro de unos 25 mm y una masa de 8 g Las paredes del globo ocular están formadas por tres caparazones. Exterior: la cubierta de proteína consiste en un tejido conectivo opaco denso. Permite que el ojo mantenga su forma. El siguiente caparazón del ojo es el vascular, contiene todos vasos sanguineos nutriendo los tejidos del ojo. La coroides es negra porque sus células contienen un pigmento negro que absorbe los rayos de luz, evitando que se dispersen alrededor del ojo. La coroides pasa al iris 2, en Gente diferente tiene una coloración diferente, que determina el color de los ojos. El iris es un diafragma muscular anular con un pequeño orificio en el centro: la pupila 3. Es negro porque el lugar de donde no provienen los rayos de luz lo percibimos como negro. A través de la pupila, los rayos de luz entran en el ojo, pero no vuelven a salir, quedando atrapados, por así decirlo. La pupila regula el flujo de luz hacia el ojo, estrechándose o expandiéndose reflexivamente, la pupila puede tener un tamaño de 2 a 8 milímetro dependiendo de la iluminación.
Entre la córnea y el iris hay un líquido acuoso, detrás del cual... lente 4. La lente es una lente biconvexa, es elástica y puede cambiar su curvatura con la ayuda del músculo ciliar 5, por lo tanto, se asegura un enfoque preciso de los rayos de luz. . El índice de refracción de la lente es 1,45. Detrás de la lente está cuerpo vitrioso 6, que llena la parte principal del ojo. El cuerpo vítreo y el humor acuoso tienen un índice de refracción casi igual al del agua: 1,33. La pared posterior de la esclerótica está recubierta de fibras muy finas que cubren la parte inferior del ojo y se denominan retina 7. Estas fibras están ramificación del nervio óptico. Es en la retina donde aparece la imagen. La ubicación de la mejor imagen, que se encuentra por encima de la salida del nervio óptico, se denomina mancha amarilla 8, y la zona de la retina por donde sale el nervio óptico del ojo, que no produce imagen, se llama punto ciego 9.
Imagen en el ojo.
Ahora considere el ojo como un sistema óptico. Incluye la córnea, el cristalino, el cuerpo vítreo. El papel principal en la creación de la imagen pertenece a la lente. Enfoca los rayos en la retina, lo que da como resultado una imagen invertida real reducida de los objetos, que el cerebro corrige en una imagen recta. Los rayos se enfocan en la retina, en la pared posterior del ojo.
En la sección "Experimentos", se da un ejemplo de cómo puede obtener una imagen de una fuente de luz en la pupila, creada por los rayos reflejados por el ojo.
Según las leyes de la física, una lente convergente invierte la imagen de un objeto. Tanto la córnea como el cristalino son lentes convergentes, por lo que la imagen también incide en la retina al revés. Después de eso, la imagen se transmite a lo largo de los nervios al cerebro, donde obtenemos la imagen residual tal como es en realidad.
Un bebé recién nacido ve objetos al revés. La peculiaridad del ojo para ver una imagen invertida aparece gradualmente, con la ayuda de entrenamiento y entrenamiento, en el que no solo participan los analizadores visuales, sino también otros. Entre ellos, el papel principal lo desempeñan los órganos del equilibrio, los músculos y las sensaciones de la piel. Como resultado de la interacción de estos analizadores, surgen imágenes integrales de objetos y fenómenos externos.
Una forma interesante de comprobar este hecho: presione ligeramente con el dedo en el borde exterior del párpado inferior del ojo derecho. Verá un punto negro en la esquina superior izquierda de su visión: la imagen real de su dedo.
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El ojo es el órgano responsable de la percepción visual del mundo circundante. Consiste en el globo ocular, que está conectado a ciertas áreas del cerebro con la ayuda del nervio óptico y dispositivos auxiliares. Estos dispositivos incluyen las glándulas lagrimales, tejidos musculares y párpados.
El globo ocular está cubierto con una capa protectora especial que lo protege de varios daños, la esclerótica. La parte exterior de este revestimiento tiene una forma transparente y se llama córnea. El área en forma de cuerno es una de las partes más sensibles del cuerpo humano. Incluso un ligero impacto en esta área conduce al hecho de que los párpados se cierran.
Debajo de la córnea se encuentra el iris, que puede variar en color. Entre estas dos capas hay un líquido especial. En la estructura del iris hay un orificio especial para la pupila. Su diámetro tiende a expandirse y contraerse dependiendo de la cantidad de luz entrante. Debajo de la pupila hay una lente óptica, una lente que se asemeja a una especie de gelatina. Su unión a la esclerótica se lleva a cabo con la ayuda de músculos especiales. Detrás de la lente óptica del globo ocular hay un área llamada cuerpo vítreo. Dentro del globo ocular hay una capa llamada fondo. Esta área está cubierta con una retina. Esta capa está compuesta por fibras delgadas, que es el final del nervio óptico.
Después de que los rayos de luz atraviesan el cristalino, penetran en el cuerpo vítreo y caen en la capa interna muy delgada del ojo: la retina.
Cómo se construye la imagen
La imagen de un objeto formada en la retina es un proceso de trabajo conjunto de todos los componentes del globo ocular. Los rayos de luz entrantes se refractan en el medio óptico del globo ocular, reproduciendo imágenes de los objetos circundantes en la retina. Habiendo atravesado todas las capas internas, la luz, al caer sobre las fibras visuales, las irrita y las señales se transmiten a ciertos centros cerebrales. A través de este proceso, una persona es capaz de percibir visualmente los objetos.
Durante mucho tiempo, los investigadores se preocuparon por la cuestión de qué tipo de imagen se obtiene en la retina. Uno de los primeros investigadores de este tema fue I. Kepler. Su investigación se basó en la teoría de que la imagen construida en la retina del ojo está en un estado invertido. Para probar esta teoría, construyó un mecanismo especial, reproduciendo el proceso de los rayos de luz que golpean la retina.
Un poco más tarde, este experimento fue repetido por el investigador francés R. Descartes. Para el experimento, utilizó una diana, con la capa eliminada en la pared trasera. Puso este ojo en un pedestal especial. Como resultado, en la pared posterior del globo ocular, pudo observar una imagen invertida.
En base a esto, surge una pregunta completamente lógica, ¿por qué una persona ve los objetos circundantes correctamente y no al revés? Esto sucede como resultado del hecho de que toda la información visual ingresa a los centros cerebrales. Además, ciertas partes del cerebro reciben información de otros sentidos. Como resultado del análisis, el cerebro corrige la imagen y la persona recibe la información correcta sobre los objetos que la rodean.
La retina es el eslabón central de nuestro analizador visual Este momento fue notado con mucha precisión por el poeta W. Blake:
A través del ojo, no del ojo
La mente puede ver el mundo.
A principios del siglo XIX, en América, se puso en marcha un interesante experimento. Su esencia era la siguiente. El sujeto se puso lentes ópticos especiales, cuya imagen tenía una construcción directa. Como resultado:
- la visión del experimentador estaba completamente invertida;
- todos los objetos que lo rodean se han puesto patas arriba.
La duración del experimento condujo al hecho de que, como resultado de una violación de los mecanismos visuales con otros órganos de los sentidos, comenzó a desarrollarse el mareo. Los episodios de náuseas vencieron al científico durante tres días, desde el momento en que comenzó el experimento. En el cuarto día de los experimentos, como resultado de dominar el cerebro con estas condiciones, la visión volvió a la normalidad. Habiendo documentado estos interesantes matices, el experimentador retiró el dispositivo óptico. Dado que el trabajo de los centros cerebrales tenía como objetivo obtener una imagen obtenida con el dispositivo, como resultado de su eliminación, la visión del sujeto se volvió al revés. Esta vez, su recuperación tomó alrededor de dos horas.
La percepción visual comienza con la proyección de una imagen en la retina y la excitación de los fotorreceptores. En investigaciones posteriores, resultó que solo el cerebro humano es capaz de exhibir tal capacidad de adaptación. El uso de tales dispositivos en monos llevó al hecho de que cayeron en coma. Esta condición fue acompañada por la extinción de las funciones reflejas y la presión arterial baja. Exactamente en la misma situación, no se observan tales fallas en el trabajo del cuerpo humano.
Muy interesante es el hecho de que el cerebro humano no siempre puede hacer frente a toda la información visual entrante. Cuando hay una falla en el trabajo de ciertos centros, aparecen ilusiones visuales. Como resultado, el objeto en cuestión puede cambiar su forma y estructura.
Hay otra característica distintiva interesante de los órganos visuales. Como resultado de cambiar la distancia de la lente óptica a cierta figura, la distancia a su imagen también cambia. Surge la pregunta, como resultado de que la imagen conserva su claridad cuando el ojo humano cambia su enfoque, de los objetos que están a una distancia considerable a los que se encuentran más cerca.
El resultado de este proceso se logra con la ayuda de los tejidos musculares ubicados cerca del cristalino del globo ocular. Como resultado de las contracciones, cambian sus contornos, cambiando el foco de visión. En el proceso, cuando la mirada se enfoca en objetos distantes, estos músculos están en reposo, lo que casi no cambia el contorno de la lente. Cuando la mirada se enfoca en objetos ubicados cerca, los músculos comienzan a contraerse, la lente se dobla y aumenta el poder de percepción óptica.
Esta característica de la percepción visual se denominó acomodación. Este término se refiere al hecho de que los órganos visuales son capaces de adaptarse para enfocar objetos ubicados a cualquier distancia.
Mirar objetos que están muy cerca durante mucho tiempo puede causar una tensión severa en los músculos visuales. Como resultado de su mayor trabajo, puede aparecer un ahogamiento visual. Para evitar este momento desagradable, al leer o trabajar en una computadora, la distancia debe ser de al menos un cuarto de metro. Esta distancia se llama distancia de visión clara.
El sistema óptico del ojo está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo. La ventaja de dos órganos visuales.
La presencia de dos órganos visuales aumenta significativamente el tamaño del campo de percepción. Además, se hace posible distinguir la distancia que separa los objetos de una persona. Esto se debe a que en la retina de ambos ojos hay una construcción diferente de la imagen. Entonces, la imagen percibida por el ojo izquierdo corresponde a la vista del objeto desde el lado izquierdo. En el segundo ojo, la imagen se construye en la dirección opuesta. Dependiendo de la proximidad del sujeto, se puede apreciar la diferencia de percepción. Esta construcción de la imagen en la retina del ojo permite distinguir los volúmenes de los objetos circundantes.
En contacto con
A través del ojo, no del ojo
La mente puede ver el mundo.
William Blake
Objetivos de la lección:
Educativo:
- revelar la estructura y el significado del analizador visual, las sensaciones visuales y la percepción;
- profundizar el conocimiento sobre la estructura y función del ojo como sistema óptico;
- explicar cómo se forma una imagen en la retina,
- para dar una idea de la miopía y la hipermetropía, sobre los tipos de corrección de la visión.
Desarrollando:
- formar la capacidad de observar, comparar y sacar conclusiones;
- continuar desarrollando el pensamiento lógico;
- continuar formando una idea de la unidad de los conceptos del mundo circundante.
Educativo:
- cultivar una actitud cuidadosa con la propia salud, revelar los problemas de higiene visual;
- continuar desarrollando una actitud responsable hacia el aprendizaje.
Equipo:
- tabla "analizador visual",
- modelo de ojo plegable,
- preparación húmeda "Ojo de mamíferos",
- folleto con ilustraciones.
durante las clases
1. Momento organizativo.
2. Actualización del conocimiento. Repetición del tema "La estructura del ojo".
3. Explicación del nuevo material:
Sistema óptico del ojo.
Retina. Formación de imágenes en la retina.
Ilusiones ópticas.
Acomodación de los ojos.
La ventaja de ver con dos ojos.
Movimiento del ojo.
Defectos visuales, su corrección.
Higiene de la vista.
4. Fijación.
5. Los resultados de la lección. Establecer la tarea.
Repetición del tema "La estructura del ojo".
Profesor de biologia:
En la última lección, estudiamos el tema "La estructura del ojo". Repasemos el contenido de esta lección. Continúa la oración:
1) La zona visual de los hemisferios cerebrales se encuentra en...
2) Da color al ojo...
3) El analizador consta de...
4) Los órganos auxiliares del ojo son...
5) El globo ocular tiene... conchas
6) Convexo: la lente cóncava del globo ocular es ...
Usando la imagen, cuéntenos sobre la estructura y el propósito de las partes constituyentes del ojo.
Explicación del nuevo material.
Profesor de biologia:
El ojo es el órgano de la visión en animales y humanos. Es un dispositivo autoajustable. Le permite ver objetos cercanos y lejanos. Luego, la lente se encoge casi en una bola, luego se estira, cambiando así la distancia focal.
El sistema óptico del ojo está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo.
La retina (membrana retinal que recubre el fondo del ojo) tiene un grosor de 0,15-0,20 mm y consta de varias capas de células nerviosas. La primera capa está adyacente a las células de pigmento negro. Está formado por receptores visuales: bastones y conos. Hay cientos de veces más bastones en la retina humana que conos. Los bastones se excitan muy rápidamente con la débil luz del crepúsculo, pero no pueden percibir el color. Los conos se excitan lentamente y solo con luz brillante: pueden percibir el color. Los bastones se distribuyen uniformemente sobre la retina. Directamente enfrente de la pupila en la retina hay una mancha amarilla, que consiste exclusivamente en conos. Al considerar un objeto, la mirada se mueve para que la imagen caiga en el punto amarillo.
Las ramas se extienden desde las células nerviosas. En un lugar de la retina, se reúnen en un haz y forman el nervio óptico. Más de un millón de fibras transportan información visual al cerebro en forma de impulsos nerviosos. Este lugar, desprovisto de receptores, se denomina punto ciego. El análisis del color, la forma, la iluminación de un objeto, sus detalles, que comenzó en la retina, termina en la zona de la corteza. Toda la información se recopila aquí, se decodifica y se resume. Como resultado, se forma una idea sobre el tema. "Ver" el cerebro, no el ojo.
Así que la visión es un proceso subcortical. Depende de la calidad de la información que llega de los ojos a la corteza cerebral (región occipital).
Profesor de física:
Descubrimos que el sistema óptico del ojo está formado por la córnea, el cristalino y el cuerpo vítreo. La luz, refractada en el sistema óptico, da imágenes reales, reducidas e inversas de los objetos bajo consideración en la retina.
Johannes Kepler (1571 - 1630) fue el primero en demostrar que la imagen en la retina está invertida al construir la trayectoria de los rayos en el sistema óptico del ojo. Para probar esta conclusión, el científico francés René Descartes (1596 - 1650) tomó una diana y, después de raspar una capa opaca de su pared posterior, la colocó en un agujero hecho en el postigo de una ventana. Y allí mismo, en la pared translúcida del fondo de ojo, vio una imagen invertida del cuadro observado desde la ventana.
¿Por qué, entonces, vemos todos los objetos como son, i. ¿al revés?
El hecho es que el cerebro corrige continuamente el proceso de la visión, que recibe información no solo a través de los ojos, sino también a través de otros órganos de los sentidos.
En 1896, el psicólogo estadounidense J. Stretton realizó un experimento consigo mismo. Se puso unas gafas especiales, gracias a las cuales las imágenes de los objetos circundantes en la retina del ojo no se invertían, sino que eran directas. ¿Y qué? El mundo en la mente de Stretton se puso patas arriba. Empezó a ver todo al revés. Debido a esto, hubo un desajuste en el trabajo de los ojos con otros sentidos. El científico desarrolló síntomas de mareo. Durante tres días sintió náuseas. Sin embargo, al cuarto día el cuerpo empezó a volver a la normalidad, y al quinto día Stretton empezó a sentirse igual que antes del experimento. El cerebro del científico se acostumbró a las nuevas condiciones de trabajo y nuevamente comenzó a ver todos los objetos correctamente. Pero cuando se quitó las gafas, todo volvió a ponerse patas arriba. En una hora y media, su visión fue restaurada y nuevamente comenzó a ver normalmente.
Es curioso que tal adaptación sea característica solo del cerebro humano. Cuando, en uno de los experimentos, se le pusieron vasos volcados a un mono, este recibió tal golpe psicológico que, después de hacer varios movimientos incorrectos y caer, entró en un estado parecido al coma. Sus reflejos comenzaron a desvanecerse, su presión arterial bajó y su respiración se volvió frecuente y superficial. No hay nada como esto en los humanos. Sin embargo, el cerebro humano no siempre es capaz de hacer frente al análisis de la imagen obtenida en la retina. En tales casos, surgen ilusiones de la visión: el objeto observado no nos parece como realmente es.
Nuestros ojos no pueden percibir la naturaleza de los objetos. Por lo tanto, no les impongan delirios de razón. (Lucrecio)
Autoengaños visuales
A menudo hablamos de "engaño de la vista", "engaño del oído", pero estas expresiones son incorrectas. No hay engaños de sentimientos. El filósofo Kant dijo acertadamente sobre esto: "Los sentidos no nos engañan, no porque siempre juzguen correctamente, sino porque no juzgan en absoluto".
¿Qué, pues, nos engaña en los llamados "engaños" de los sentidos? Por supuesto, lo que en este caso "jueces", es decir. nuestro propio cerebro. De hecho, la mayoría de las ilusiones ópticas dependen únicamente del hecho de que no solo vemos, sino que también razonamos inconscientemente y nos engañamos involuntariamente. Estos son engaños de juicio, no de sentimientos.
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Hay otra característica de la visión que no se puede ignorar. Se sabe que cuando cambia la distancia de la lente al objeto, también cambia la distancia a su imagen. ¿Cómo permanece una imagen clara en la retina cuando cambiamos nuestra mirada de un objeto distante a uno más cercano?
Como saben, los músculos que están unidos a la lente pueden cambiar la curvatura de sus superficies y, por lo tanto, la potencia óptica del ojo. Cuando miramos objetos distantes, estos músculos están relajados y la curvatura de la lente es relativamente pequeña. Al mirar objetos cercanos, los músculos oculares comprimen el cristalino y su curvatura y, en consecuencia, la potencia óptica aumentan.
La capacidad del ojo para adaptarse a ver tanto de cerca como de lejos se denomina alojamiento(del lat. acomodación - adaptación).
Gracias a la acomodación, una persona logra enfocar imágenes de varios objetos a la misma distancia de la lente, en la retina.
Sin embargo, con una ubicación muy cercana del objeto en consideración, la tensión de los músculos que deforman la lente aumenta y el trabajo del ojo se vuelve agotador. La distancia óptima para leer y escribir para un ojo normal es de unos 25 cm, esta distancia se denomina distancia de mejor visión.
Profesor de biologia:
¿Cuáles son los beneficios de ver con ambos ojos?
1. El campo de visión de una persona aumenta.
2. Es gracias a la presencia de dos ojos que podemos distinguir qué objeto está más cerca, cuál está más lejos de nosotros.
El hecho es que en la retina de los ojos derecho e izquierdo, las imágenes difieren entre sí (correspondientes a la vista de los objetos, por así decirlo, a la derecha y a la izquierda). Cuanto más cerca esté el objeto, más notable será esta diferencia. Da la impresión de una diferencia de distancias. La misma capacidad del ojo le permite ver el objeto en volumen y no plano. Esta habilidad se llama visión estereoscópica. El trabajo conjunto de ambos hemisferios cerebrales proporciona una distinción entre los objetos, su forma, tamaño, ubicación, movimiento. El efecto del espacio tridimensional puede surgir cuando consideramos una imagen plana.
Durante varios minutos, mire la imagen a una distancia de 20 a 25 cm de los ojos.
Durante 30 segundos, mira a la bruja en la escoba sin apartar la mirada.
Cambia rápidamente tu mirada al dibujo del castillo y mira, contando hasta 10, la puerta que se abre. En la apertura verás una bruja blanca sobre un fondo gris.
Cuando miras tus ojos en el espejo, probablemente notas que ambos ojos realizan movimientos grandes y apenas perceptibles estrictamente simultáneamente, en la misma dirección.
¿Los ojos siempre se ven así? ¿Cómo nos comportamos en una habitación familiar? ¿Por qué necesitamos movimientos oculares? Son necesarios para la inspección inicial. Mirando a nuestro alrededor, formamos una imagen holística, y todo esto se transfiere al almacenamiento en la memoria. Por lo tanto, para reconocer objetos conocidos no es necesario el movimiento de los ojos.
Profesor de física:
Una de las principales características de la visión es la agudeza visual. La visión de las personas cambia con la edad, porque. el cristalino pierde elasticidad, la capacidad de cambiar su curvatura. Hay hipermetropía o miopía.
La miopía es una falta de visión en la que los rayos paralelos, después de la refracción en el ojo, no se recogen en la retina, sino más cerca del cristalino. Por lo tanto, las imágenes de objetos distantes resultan borrosas, borrosas en la retina. Para obtener una imagen nítida en la retina, el objeto en cuestión debe acercarse al ojo.
La distancia de mejor visión para una persona miope es inferior a 25 cm, por lo que las personas con una carencia similar de renio se ven obligadas a leer el texto, acercándolo a los ojos. La miopía puede deberse a las siguientes razones:
- excesiva potencia óptica del ojo;
- alargamiento del ojo a lo largo de su eje óptico.
Suele desarrollarse durante la etapa escolar y se asocia, por regla general, a lecturas o escrituras prolongadas, especialmente en condiciones de poca luz y colocación inadecuada de las fuentes de luz.
La hipermetropía es una falta de visión en la que los rayos paralelos, después de la refracción en el ojo, convergen en un ángulo tal que el foco no se encuentra en la retina, sino detrás de ella. Las imágenes de objetos distantes en la retina nuevamente resultan borrosas, borrosas.
Profesor de biologia:
Para prevenir la fatiga visual, hay una serie de ejercicios. Te ofrecemos algunos de ellos:
Opción 1 (duración 3-5 minutos).
1. Posición inicial: sentado en una posición cómoda: la columna vertebral está recta, los ojos están abiertos, la mirada se dirige directamente. Es muy fácil de hacer, sin estrés.
Mire a la izquierda, recto, derecho, recto, arriba, recto, abajo, recto, sin demora en la posición asignada. Repita 1-10 veces.
2. Mire en diagonal: izquierda - abajo - recto, derecha - arriba - recto, derecha - abajo - recto, izquierda - arriba - recto. Y aumente gradualmente los retrasos en la posición asignada, la respiración es arbitraria, pero asegúrese de que no haya retrasos. Repita 1-10 veces.
3. Movimientos oculares circulares: 1 a 10 círculos a la izquierda y a la derecha. Más rápido al principio, luego disminuya la velocidad gradualmente.
4. Mire la punta de un dedo o un lápiz sostenido a 30 cm de los ojos y luego a lo lejos. Repita varias veces.
5. Mire al frente fijamente y quieto, tratando de ver más claramente, luego parpadee varias veces. Cierra los párpados y luego parpadea varias veces.
6. Cambiando la distancia focal: mira la punta de la nariz, luego a lo lejos. Repita varias veces.
7. Masajee los párpados de los ojos, acariciándolos suavemente con los dedos índice y medio en dirección desde la nariz hasta las sienes. O bien: cierre los ojos y con las yemas de la palma de la mano, tocándose muy suavemente, dibuje a lo largo de los párpados superiores desde las sienes hasta el puente de la nariz y hacia atrás, solo 10 veces a un ritmo promedio.
8. Frótese las palmas de las manos y cúbrase fácilmente, sin esfuerzo, los ojos previamente cerrados con ellas para bloquearlos completamente de la luz durante 1 minuto. Imagina que te sumerges en la oscuridad total. Ojos abiertos.
opcion 2 (duración 1-2 min).
1. Con una puntuación de 1-2, fijación de los ojos en un objeto cercano (distancia 15-20 cm), con una puntuación de 3-7, la mirada se traslada a un objeto lejano. A la cuenta de 8, la mirada se traslada de nuevo al objeto cercano.
2. Con la cabeza inmóvil, a expensas de 1, gire los ojos verticalmente hacia arriba, a expensas de 2, hacia abajo y luego hacia arriba nuevamente. Repita 10-15 veces.
3. Cierra los ojos durante 10-15 segundos, abre y mueve los ojos hacia la derecha y hacia la izquierda, luego hacia arriba y hacia abajo (5 veces). Libremente, sin tensión, mira a lo lejos.
Opción 3 (duración 2-3 minutos).
Los ejercicios se realizan en la posición "sentada", reclinándose en la silla.
1. Mire hacia adelante durante 2-3 segundos, luego baje la vista durante 3-4 segundos. Repite el ejercicio durante 30 segundos.
2. Levante los ojos hacia arriba, bájelos hacia abajo, lleve los ojos a la derecha y luego a la izquierda. Repita 3-4 veces. Duración 6 segundos.
3. Levanta los ojos hacia arriba, hazlos movimientos circulares en el sentido contrario a las agujas del reloj y luego en el sentido de las agujas del reloj. Repita 3-4 veces.
4. Cierre bien los ojos durante 3-5 segundos, ábralos durante 3-5 segundos. Repita 4-5 veces. Duración 30-50 segundos.
Consolidación.
Se ofrecen situaciones no estándar.
1. Un estudiante miope percibe las letras escritas en la pizarra como vagas, borrosas. Tiene que forzar la vista para acomodar el ojo a la pizarra o al cuaderno, lo que es perjudicial tanto para el sistema visual como para el nervioso. Sugiera el diseño de tales anteojos para que los escolares eviten el estrés al leer el texto de la pizarra.
2. Cuando el cristalino de una persona se nubla (por ejemplo, con una catarata), por lo general se extrae y se reemplaza con un lente de plástico. Tal sustitución priva al ojo de la capacidad de acomodación y el paciente tiene que utilizar gafas. Más recientemente, en Alemania, comenzaron a producir una lente artificial que puede autoenfocarse. ¿Adivina qué característica de diseño se inventó para acomodar el ojo?
3. H. G. Wells escribió la novela El hombre invisible. Una personalidad invisible agresiva quería subyugar al mundo entero. Piensa en el fracaso de esta idea? ¿Cuándo es invisible un objeto en el entorno? ¿Cómo puede ver el ojo del hombre invisible?
resultados de la lección. Establecer la tarea.
- § 57, 58 (biología),
- § 37.38 (física), ofrecer tareas no estándar sobre el tema estudiado (opcional).
