19.10: Wdzenie

Widzenie jest wynikiem wykrycia światła i przekształcenia go w sygnały nerwowe przez siatkówkę oka. Informacje te są następnie dalej analizowane i interpretowane przez mózg. Najpierw światło wpada do przedniej części oka i jest skupiane przez rogówkę i soczewkę na siatkówce — cienkiej warstwie tkanki nerwowej wyściełającej tylną część oka. Z powodu załamania światła w wypukłej soczewce oka obrazy są wyświetlane na siatkówce do góry nogami i odwrotnie.

Światło jest pochłaniane przez komórki fotoreceptorów pręcików i czopków z tyłu siatkówki, powodując zmniejszenie szybkości uwalniania przez nie neuroprzekaźników. Oprócz wykrywania fotonów światła kodowana jest tu również informacja o kolorze, ponieważ różne typy czopków maksymalnie reagują na różne długości fal światła.

Fotoreceptory wysyłają następnie informację wizualną do komórek dwubiegunowych w pobliżu środka siatkówki, po czym następuje projekcja do komórek zwojowych z przodu siatkówki. Komórki poziome i amakrynowe pośredniczą w bocznych interakcjach między tymi typami komórek, integrując informacje z wielu fotoreceptorów. Ta integracja pomaga we wstępnym przetwarzaniu informacji wizualnych, na przykład wykrywaniu prostych cech, takich jak krawędzie.

Wraz z komórkami glejowymi aksony komórek zwojowych siatkówki tworzą nerw wzrokowy, który przekazuje informacje wzrokowe do mózgu. Nerw wzrokowy częściowo krzyżuje się u podstawy mózgu. W ten sposób każda strona mózgu otrzymuje sygnał z obu oczu, umożliwiając percepcję głębi.

Większość włókien nerwu wzrokowego ma synapsy w jądrze kolankowatym bocznym we wzgórzu mózgu, gdzie różne cechy, takie jak kolor i ruch, są przetwarzane równolegle. Następnie wzgórze wysyła informacje do pierwotnej kory wzrokowej (V1) z tyłu mózgu. Komórki w V1 reagują na bardziej złożone cechy wizualne, takie jak określone orientacje i kierunki ruchu. V1 zawiera dobrze zdefiniowaną mapę pola widzenia ze stosunkowo dużym obszarem przeznaczonym na przetwarzanie informacji z dołka siatkówki — centralnego obszaru o największej gęstości fotoreceptorów.

Informacje wizualne są wysyłane z V1 do sąsiednich obszarów kory mózgowej w celu przetwarzania jeszcze wyższego poziomu, takiego jak identyfikacja obiektu lub twarzy oraz określenie przestrzennego położenia bodźców wzrokowych.

Światło odbite od przedmiotów dostaje się do oka przez rogówkę i źrenicę i jest skupiane przez soczewkę na siatkówce, arkuszu tkanki nerwowej z tyłu oka.

W tym przypadku światło jest pochłaniane przez fotoreceptory pręcików i czopków, które reagują, zmieniając szybkość uwalniania neuroprzekaźników. Podstawowe cechy, takie jak długość fali, postrzegana jako kolor, są kodowane przez aktywność tych komórek.

Fotoreceptory wysyłają te informacje do innych komórek siatkówki, które integrują informacje z wielu fotoreceptorów, umożliwiając wykrycie prostych cech wizualnych, takich jak krawędzie. Komórki zwojowe siatkówki następnie przesyłają tę informację przez nerw wzrokowy, który częściowo się krzyżuje, tak że każda strona mózgu otrzymuje dane wejściowe z obu oczu.

Większość włókien nerwu wzrokowego synapsuje się we wzgórzu mózgu, gdzie różne cechy, takie jak kolor i ruch, są przetwarzane w różnych regionach. Następnie informacja wędruje do pierwszorzędowej kory wzrokowej w celu przetworzenia na wyższym poziomie. Na przykład określenie kierunku ruchu.

Dane wejściowe do pierwszorzędowej kory wzrokowej są zorganizowane topograficznie, dzięki czemu istnieje dokładna mapa przestrzeni wzrokowej. Stąd informacje są wysyłane do innych obszarów kory mózgowej w celu jeszcze bardziej złożonej analizy, takiej jak rozpoznawanie obiektów.