19.9
شبكية العين هي طبقة من النسيج العصبي في الجزء الخلفي من العين تقوم بتحويل الضوء إلى إشارات عصبية. تتم هذه العملية ، التي تسمى النقل الضوئي ، عن طريق ا…
يوجد في الجزء الخلفي من شبكية العين والقضبان والمخاريط،وهي خلايا مستقبلات الضوء التي تبث الضوء في الإشارات العصبية. لديها الأجزاء الخارجية التي تحتوي على جزيئات الصبغة الضوئية،التي تمتص الضوء مما يؤدي إلى تغييرات كهروكيميائية تقلل معدل إطلاق الناقل العصبي مقارنة بالظلام. القضبان حساسة للغاية للضوء وتستخدم في المقام الأول في ظروف الإضاءة المنخفضة.
والمخاريط،من ناحية أخرى،هي المسؤولة عن معظم الرؤية النهارية. وتعبأ بكثافة في النقرة،وهي انخفاض صغير بالقرب من مركز شبكية العين الذي يوفر حدة البصر القصوى. هناك ثلاثة أنواع من المخاريط في البشر،وهي الأزرق والأخضر والأحمر تبعا لأطوال موجة الضوء التي يمكن أن تستوعبها الصبغات الضوئية بحد أقصى.
لذا يشفر التنشيط النسبي للأنواع المختلفة من المخاريط،الألوان. تنتقل المعلومات الخفيفة من القضبان والأقماع إلى الخلايا ثنائية القطب. وتتوسط الخلايا الأفقية التفاعلات بين المستقبلات ضوئية والخلايا ثنائية القطب للمساعدة في معالجة المعلومات البصرية.
ثم ترسل الخلايا ثنائية القطب المعلومات إلى خلايا العقدة. مجموعة أخرى،الخلايا عديمة الاستطالة،تتصل بالمشابك بين هذه الخلايا العصبية مما يساعد على مزيد من تحليل المنبه. وأخيرًا،يتم إرسال المعلومات البصرية من خلال محاور خلايا العقدة،والتي تشكل العصب البصري،إلى الدماغ لمستوى أعلى من المعالجة.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: What are rods and cones and what do they do in the retina?
Rods and cones are photoreceptor cells in the back of the retina that convert light into neural signals through phototransduction. Rods are highly sensitive and function in low-light conditions, while cones are less sensitive and enable most daytime vision. Cones also provide color information and are densely concentrated in the fovea, the retina's central region responsible for sharp visual acuity.
Q2: How do photopigments in photoreceptors respond to light?
Photopigment molecules in the outer segments of rods and cones absorb light, triggering electrochemical changes that hyperpolarize the photoreceptor cell. This hyperpolarization decreases neurotransmitter release compared to darkness. Unlike most sensory neurons, photoreceptors reduce their signaling when stimulated by light rather than increasing it.
Q3: Why are there three types of cones in human vision?
Humans have three cone types—blue, green, and red—each containing photopigments that maximally absorb different light wavelengths. The relative activation of these three cone types encodes color information. Although all opsin varieties are present in each cone, different opsins predominate in each type, enabling color discrimination across the visible spectrum.
Q4: What is the fovea and why is it important for vision?
The fovea is a small depression near the center of the retina where cones are densely packed and rods are very few. This region provides the greatest visual acuity, allowing the eye to focus sharply on objects directly in view. The high concentration of cones in the fovea enables detailed daytime vision and color perception in the area of central focus.
Q5: How do bipolar cells, horizontal cells, and amacrine cells process visual information?
Photoreceptors transmit light information to bipolar cells, which relay signals to ganglion cells. Horizontal cells mediate interactions between photoreceptors and bipolar cells, while amacrine cells connect to synapses between bipolar and ganglion cells. Together, these cells integrate information across the retina and enable initial visual processing, such as contrast detection under varying light conditions.
Q6: What role does the optic nerve play in transmitting visual information?
The optic nerve is composed of axons from ganglion cells and glial cells located at the back of the eye. Visual information travels through these axons to the brain for higher-level processing and interpretation. The optic nerve serves as the final output pathway from the retina, carrying all processed visual signals to the central nervous system.
Q7: How does the retina fit into the broader sensory system?
The retina is a layer of nervous tissue that functions as part of the visual sensory system, converting light stimuli into neural signals. Like other sensory systems, the retina detects environmental stimuli and initiates signal processing before transmission to the brain. Understanding the retina's structure and function provides insight into how sensory system and perception work together to create vision.