Глаз представляет собой сферическую полую структуру, состоящую из трех слоев ткани. Внешний слой — фиброзная оболочка — состоит из склеры — белой структуры — и роговицы, которая прозрачна. Склера охватывает часть поверхности глаза, большая часть которой не видна. Тем не менее, «белок глаза» отчетливо заметен у человека по сравнению с другими видами. Роговица, прозрачное покрытие в передней части глаза, обеспечивает проникновение света. Средний слой глаза, сосудистая оболочка, в основном состоит из сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужной оболочки. Сосудистая оболочка – это сильно васкуляризированная соединительная ткань, снабжающая кровью глазное яблоко, расположенная позади цилиарного тела. Цилиарное тело, мышечное образование, связано с хрусталиком зональными волокнами или подвешивающими связками. Они способствуют кривизне линзы, облегчая фокусировку света на задней части глаза. Радужная оболочка, цветная часть глаза, покрывает цилиарное тело и видна в передней части глаза. Радужная оболочка, круглая мышца, расширяет или сужает зрачок, центральное отверстие глаза, которое позволяет проникать свету. Радужная оболочка сужает зрачок при ярком свете, что расширяет зрачок при тусклом свете. Самый внутренний слой, нервная оболочка или сетчатка, является домом для нервной ткани, воспринимающей свет.

Глаз можно разделить на две отдельные части: переднюю полость и заднюю полость. Передняя полость между роговицей и хрусталиком, охватывающая радужную оболочку и цилиарное тело, заполнена легкой жидкостью, известной как водянистая влага. С другой стороны, задняя полость расширяется от области за хрусталиком к задней части внутреннего глазного яблока, где расположена сетчатка. Эта полость заполнена более густой жидкостью, называемой стекловидным телом.

Сетчатка представляет собой сложную структуру, состоящую из многочисленных слоев с отдельными клетками, предназначенными для предварительной обработки зрительных сигналов. Фоторецепторы, а именно палочки и колбочки, реагируют на световую энергию, изменяя свой мембранный потенциал. Это изменение влияет на количество нейротрансмиттеров, которые фоторецепторы направляют на биполярные клетки во внешнем синаптическом слое. В сетчатке это биполярная клетка, которая связывает фоторецептор с ганглиозной клеткой сетчатки (РГК), расположенной во внутреннем синаптическом слое. Амакриновые клетки помогают обрабатывать процессы в сетчатке до того, как РГК сгенерирует потенциал действия. Расположенные в самом глубоком слое сетчатки, аксоны РГК агрегируются в диске зрительного нерва и выходят из глаза, образуя зрительный нерв. Поскольку эти аксоны пересекают сетчатку, фоторецепторы отсутствуют в задней части глаза, где находится начало зрительного нерва. Это приводит к образованию «слепого пятна» в сетчатке и эквивалентного слепого пятна в поле нашего зрения.

Сложная структура сетчатки состоит из нескольких слоев, населенных различными клетками, каждый из которых играет решающую роль в первоначальной интерпретации визуальных сигналов. Фоторецепторы, в частности палочки и колбочки, чувствительны к световой энергии, и эта чувствительность вызывает сдвиг в их мембранном потенциале. Этот сдвиг впоследствии определяет количество нейротрансмиттеров, высвобождаемых на биполярные клетки во внешнем синаптическом слое. Биполярная клетка является посредником между фоторецептором и ганглиозной клеткой сетчатки (РГК) во внутреннем синаптическом слое сетчатки. Амакриновые клетки помогают процессам в сетчатке, прежде чем RGC генерирует потенциал действия. Аксоны РГК, расположенные во внутреннем слое сетчатки, сходятся в диске зрительного нерва, выходя из глаза как зрительный нерв. Благодаря тому, что эти аксоны проходят через сетчатку, задняя часть глаза, где берет начало зрительный нерв, лишена фоторецепторов. Это приводит к образованию «слепого пятна» в сетчатке, отражающего идентичное слепое пятно в нашем поле зрения.

Важно отметить, что фоторецепторы (палочки и колбочки) в сетчатке находятся за аксонами, РГК, биполярными клетками и кровеносными сосудами сетчатки. Эти структуры поглощают значительное количество света, прежде чем он достигнет фоторецепторных клеток. Тем не менее, ямка находится в центре сетчатки — небольшой области, лишенной поддерживающих клеток и кровеносных сосудов, где находятся только фоторецепторы. Таким образом, острота зрения — четкость зрения — является оптимальной в ямке из-за минимального поглощения поступающего света другими структурами сетчатки. По мере удаления от фовеального центра в любом направлении наблюдается заметное снижение остроты зрения. Каждая из фоторецепторных клеток ямки соединена с одним РГК. Из этого следует, что RGC не нужно объединять входные данные от нескольких фоторецепторов, повышая точность визуальной трансдукции.

И наоборот, на периферии сетчатки несколько фоторецепторов сходятся на РГК (через биполярные клетки) в соотношении 50 к 1. Разница в остроте зрения между ямкой и периферической сетчаткой совершенно очевидна — сосредоточьтесь на слове, расположенном в середине этого абзаца, не двигая глазом, и слова в начале или в конце кажутся размытыми и не в фокусе. Периферическая сетчатка отвечает за создание изображений в вашем периферийном поле зрения; Однако эти изображения часто имеют нечеткие, нечеткие края, и слова должны быть более четко различимы. Таким образом, значительная часть нервной функции глаз сосредоточена на движении глаз и головы, чтобы важные визуальные стимулы были сосредоточены в ямке.

Фоторецепторы, клетки, отвечающие за улавливание света в глазу, состоят из двух отдельных компонентов: внутреннего и внешнего сегментов. Первая содержит ядро и различные другие клеточные органеллы, в то время как вторая представляет собой нишу, обеспечивающую фоторецепцию. Существует два различных типа фоторецепторов — палочки и колбочки, характеризующиеся морфологией их внешних сегментов. Палочки, названные так из-за их палочковидных сегментов, содержат мембранные диски, заполненные светочувствительным пигментом родопсином. Колбочковые фоторецепторы, с другой стороны, удерживают свои светочувствительные пигменты внутри инвагинации клеточной мембраны, а их внешние сегменты принимают коническую форму. Колбочковые фоторецепторы обладают тремя фотопигментами, а именно опсинами, каждый из которых реагирует на определенную длину световой волны. Цвет видимого света определяется длиной волны, а фотопигменты в человеческом глазу умеют различать три основных цвета: красный, зеленый и синий.