Attention32.png Энциклопатия существует в виде целых двух книг: «Модицина» и «Апология».

Глаз

Информация из Encyclopatia
Перейти к: навигация, поиск
Oftalmolol.jpg

Глаз — шарик с жидкостью внутри, дыркой с одной стороны и нервом с противоположной.

Работает объективом для самого сложного и самого удобного чувства, чтобы смотреть порно предоставляющего нам 90% окружающей информации. Оба этих «самое» заключены в том, что основано зрение на восприятии самой быстрой в мире штуки — света.

Что это

Само яблоко состоит снаружи из соединительной ткани, белковой по самое немогу: белая часть практически чистый коллаген, обеспечивающий надёжную округлую форму, с прозрачной вставкой спереди — роговицей. Настолько прозрачной, что там даже сосудов нет, роговица питается диффузно за счёт страданий слёз и внутренней водянистой влаги. Изнутри глаз выстлан сосудистой оболочкой хориоидеа, на которой возлежит её величество сетчатка.

Роговица это не только защитный колпачок для зрачка, но и выпуклая линза: за счёт своей кривизны она выполняет большую часть работы (две трети) по фокусировке пучка света, которую уже после неё (на оставшуюся треть) корректирует хрусталик. Благодаря этому стали возможны лазерные операции по коррекции зрения, в которых роговица расслаивается и её среднему слою придаётся необходимое уменьшение кривизны за счёт выпаривания лишних клеток лазером.

Хотя роговица и не имеет сосудов, она имеет чуть ли не самую чувствительную иннервацию, чувствительность которой в 600 раз больше кожи и в 40 раз круче зубной пульпы. [1] Именно поэтому у коматозников и прикидывающихся ими неврологи любят проверять корнеальный рефлекс, тыкая иголкой ваткой/бумажкой прямо в глаз.

Жижа

Стекловидное тело внутри самого глаза выполняет аналогичную функцию, что и гель в ультразвуковых исследованиях: не даёт свету затухать из-за перехода границ сред с разной плотностью/коэффициентом преломления. Прозрачная гелеобразная субстанция с поддержкой из белковых волокон (по сути студень) обеспечивает беспереходный транзит светового пучка от хрусталика до сетчатки, а если бы вместо неё был воздух, то интерференция и дифракция даже на таком участке в 3 сантиметра всё бы испортили.

В центре тела проходит гиалоидный канал от хрусталика до диска зрительного нерва, образованный оболочкой стекловидного тела. Говорят, имеет значение для аккомодации. [2]

Энтоптические явления

Видео от TED

Само по себе стекловидное тело особого интереса не представляет, но вот заочно знаком с ним почти каждый (чем старше, тем вероятнее): если посмотреть на что-нибудь светлое и однотонное, то можно увидеть медленное движение вслед за взором каких-то полупрозрачных «мушек» в поле зрения. [3] Эти мушки ("floaters", "muscae volitantes") — повреждение волокон геля из-за каких угодно причин, обычно не имеющих никакого значения, но иногда (например, при травмах глаза) там могут образовываться достаточно большие сгустки крови, которые будут заслонять обзор. В таких случаях тело удаляется и протезируется чем попало: от физраствора до специальных искусственных гелей.

Помимо описанных мушек, зрение нередко показывает другой аттракцион: феномен синего поля (феномен Ширера) — множество хаотично движущихся мерцающих «червячков», особенно заметных при взгляде на ясное небо. Это видимое движение лейкоцитов по капиллярам сетчатки — да-да, вот так просто можно увидеть собственные клетки без микроскопа! В отличие от красных эритроцитов, иммунные клетки намного больше в размере и лучше пропускают синий цвет, а видимый за ними тёмный хвост это скопление эритроцитов, которые дают тень в синем спектре.

Дырка

Отколупав от глаза роговицу, мы увидим очко сфинктер глаза — цветную радужку, оболочку с круговыми (сжимают) и радиальными (разжимают) мышцами, которые изменяют диаметр зрачка в зависимости от условий освещения и реакции организма. Вообще-то радужка это часть сосудистой оболочки, но логично рассказать о ней здесь.

Работает как диафрагма в фотике:

  • Миоз: больше света — меньше дырка, зрачок сужается за пару секунд; подозрительно суженные зрачки в темноте могут указывать на героин.
  • Мидриаз: «у страха глаза велики» — страх даёт реакцию симпатической нервной системы с выбросом адреналина, который вызывает спазм дилататора и расширение зрачка. Также расширяется в темноте и под стимуляторами (кокаин), расширение происходит дольше, до 5 минут.

Не путать эти два термина на эм очень просто: миоз маленький (4 буквы), а мидриаз большой.

Хрусталик

Прямо под радужкой лежит хитрая адаптивная линза — хрусталик (он же "lens" — линза, объектив), который совсем даже не хрустальный, а вполне себе белковый и не сильно-то твёрдый, хоть и упругий. Прозрачность обеспечивают особые белки кристаллины, а упругость ему необходима для того, чтобы обратно раскукоживаться после сжимания ещё одной внутриглазной мышцей — цилиарной, меняющей кривизну. Опять же, как в фотике: объект далеко — фокусное расстояние на бесконечность (хрусталик расслаблен, растянутый и тонкий, кривизна меньше), объект близко — фокусное расстояние уменьшается (хрусталик напряжён мышцей, толст и изогнут) (спойлер: Тут с фотоаппаратом аналогия неполная, поскольку в технике используется отдаление/приближение линзы, а не изменение кривизны — так работают глаза головоногих, к примеру, осьминогов). Собственно, это и называется «аккомодация», то есть приспособление к изменению расстояния видимого объекта; без такой штуки мы могли бы чётко видеть только удалённые предметы, близкие были бы размыты.

Как и роговица, хрусталик не имеет питающих сосудов, а живёт за счёт водянистой влаги, хотя во внутриутробном развитии его спонсирует стекловидная артерия, пролегающая через тот центральный гиалоидный канал. Из-за этого ткань хрусталика плохо знакома иммунной системе, что при нарушении его капсулы приводит к аутоиммунным проблемам.

Ранее была популярна псевдонаучная теория о том, что аккомодация осуществляется изменением не кривизны хрусталика, а формы самого глазного яблока, что породило еретическую систему Бейтса-Шичко для коррекции миопии. Она ожидаемо работает на уровне плацебо, поскольку острота зрения вполне себе может варьировать до 30% в течение дня в зависимости от напряжения внутриглазных мышц.

В хрусталике возникают две основные проблемы: катаракта (помутнение) и пресбиопия (возрастная дальнозоркость из-за снижения его гибкости).

Сетчатка

Самая мякотка — десятиэтажный выделенный сервер с тремя слоями клеток мозга, вынесенных из полости черепа прямо в глаз, который сортирует инфу уже на вводе данных: около 130 млн светочувствительных клеток в итоге сводятся к одному нерву из примерно миллиона волокон (для сравнения: в слуховом нерве всего 30 тысяч). Эту работу делает сеть из миллионов регуляторных (биполярных и ганглионарных) нейронов суммируя, преобразуя и сжимая гигабиты данных в секунду. [4]

Слои сетчатки лежат вывернуто рабочей поверхностью внутрь: к водянистой влаге прилегают нервные волокна, затем идут 7 слоёв поддержки и разных нейронов, и только потом, в подвале этой десятиэтажки, сами светочувствительные клетки, иногда прикрываемые десятым слоем пигментного эпителия, который предохраняет палочки и колбочки от излишнего засвечивания. Бедненький свет еле продирается через эти заросли клеток! Хотя волокна нервов здесь не имеют миелина, природа озаботилась их тонкостью и прозрачностью. Зачем конкретно так надо пока неизвестно, теории предлагаются чисто эволюционные (см. такое); у некоторых моллюсков, например, в сетчатке осьминога сначала идут фоторецепторы, а потом уже всякий суппорт, по той же причине у них отсутствуют слепые пятна.

Со стороны носа на сетчатке есть слепое пятно, образованное нервными волокнами, которые формируют диск зрительного нерва; его можно легко увидеть периферическим зрением, если смотреть одним глазом на фиксированную точку и двигать какой-нибудь предмет в сторону на уровне носа горизонта на расстоянии около 20 сантиметров (наглядно).

Палки и колбы

Палочки и колбочки ("cones and rods") — особые нейроны со специальным ароматизатором наполнителем в виде светочувствительных пигментов.

Палочки это такая надёжная механическая коробка передач: работают только в чёрно-белом режиме, зато при низкой освещённости, когда колбочки ничего не видят, а также (за счёт плотного расположения по краю сетчатки) дают нам видение на крайней периферии, «уголком глаза».

Колбочки зрят при дневном свете и делятся на три группы соответственно своей максимальной чувствительности: коротковолновые (синие), средневолновые (зелёные) и длинноволновые (красные); выпадение какого-либо из типов приводит к дальтонизму по данному цвету. [5] За остроту зрения отвечают не только сами колбочки, но и их количество и плотность расположения: в общем-то, как в фотоаппарате — чем больше мегапикселей (колбочек) и чем они плотнее, тем картинка чётче (острее зрение).

И в первых, и во вторых есть разные фотопигменты, которые реагируют на фотоны света химической реакцией и последующим нервным импульсом, отсылаемым в наше извращённое сознание по нервам.

Макула

То, на что ты смотришь прямо, проецируется на жёлтое пятно — самую чувствительную часть сетчатки, в которой есть только крутые колбочки в количестве около 30 тысяч (0,03 мегапикселя); логично, что она расположена прямо напротив зрачка.

В жёлтом пятне есть небольшое углубление, которое образовано обнажёнными от всех предыдущих слоёв колбочками для максимально чёткого восприятия HD-картинки.

Периферия

Имеет значение для всякого рода экстрима, чтобы успеть среагировать на летящий сбоку опасный предмет и для развития скорочтения: тренировка восприимчивости текста вне чёткого поля зрения серьёзно улучшает скорость чтения.

Как это работает

Крайне просто: отражённый от чего-либо, на что мы смотрим, свет проходит через роговицу, водянистую влагу, хрусталик (тут переворачивается), стекловидное тело и все слои сетчатки, попадая на предпоследний, где специальные клетки путём нехитрых химических реакций генерируют нервный импульс в зависимости от возможности своего восприятия, которое разделено на ч/б палочки и три цвета колбочек.

Retinal Image.png

Человеческий глаз часто приводят в качестве примера одного из чудес природы всякие креационисты: якобы он настолько сложный, что не смог бы появиться без изначального плана и «разумного» замысла. Вот они обосрались бы, когда узнали насколько дерьмовая и необработанная RAW-картинка попадает из органа зрения в мозг (см. справа).
Чёткое и цветовое зрение транслирует нам лишь градусов 15 (конусом) перевёрнутого мира со здоровенным слепым пятном и в окружении мутных блеклых неразличимых пятен периферии зрения. Именно из такого фарша мозг компилирует живой и объёмный мир с живущими в нём образами. Глаз — лишь объектив, не имеющий особого значения без способности мозга воссоздавать из картинок осознанные образы: выделять стул и окно, прикидывать размеры и расстояние.

Начало просчёта информации из глаза начинается в самой сетчатке, откуда она потом попадает в центры обработки данных — зрительные центры анализа, главный из которых расположен в не самой близкой к глазу части головы — в затылке. Там инфа сначала расщепляется на участки полей зрения (центральное/периферическое, правое/левое, сверху/снизу), за которые отвечают определённые зоны коры, а затем импульсы анализируются на содержание. В том же любимом Фрейдом подсознании происходят многочисленные корректировки изображения, устраняющие абберации, искажения, наложения слепых пятен и прочие дефекты RAW-зрения.

Что интересно, вся эта армия сигналов мозгом обрабатывается одновременно, а не последовательно как в компьютере: хотя в коре выделены зоны, которые отвечают за низшие или высшие образы (линии/формы/движение и распознавание лиц/объектов), но информация между ними передаётся параллельно, поэтому иногда возникает подмена, когда мы видим оптические иллюзии (мозг ошибочно дополняет высшими элементами низшие, как когда представляешь в облаке какой-то иной предмет).

Движения

Направление взора управляется двенадцатью мышцами, по шесть на каждый глаз, работающих слаженнее, чем российские синхронистки. На каждую из трёх перпендикулярных осей движения приходится по две мышцы-антагониста, которые одновременно расслабляются и напрягаются: для взгляда вверх верхняя мышца напрягается, а нижняя расслабляется.
Кроме того, приближение наблюдаемого объекта приводит к автоматическому сближению осей обоих глаз — конвергенции — и сужению зрачков.

Секрет в том, что матушка природа (слава богу, лол) не доверила тебе управлять сим тонким процессом, а жёстко вшила настройку в биос. Благодаря этому процессы слежения, слияния стереоскопического изображения, приближение/отдаление взора и многие безусловно-рефлекторные реакции (вроде обращения взгляда на резкое движение) происходят без твоего тормознутого и неумелого вмешательства. Пока импульсы пройдут свой долгий путь от глаза до зрительного центра и твоего сознания, подкорка уже успеет отреагировать на критичные для неё знаки, раньше мышления обрабатывая простые сигналы: именно таким образом мы можем натренировать себя отреагировать на что-либо даже не успев подумать об этом, например, в спорте, где реакция на летящий прямо в лицо мяч доводится до автоматизма.

Оставшиеся несколько мышц внутри глаза управляются даже не подкоркой, а автономной нервной системой: команды на расширение и сужение зрачка даются симпатикой и парасимпатикой соответственно, что запрограммировано на изменение количества штук света, поступающих в глаз, и на необходимость срочной реакции. Помимо этого, без твоих тупых указаний работает аккомодация хрусталика, хотя на неё мы можем повлиять волевым усилием, сознательно фокусируя взор на сиськах выбранных предметах или даже без них.

Развал/схождение

При взгляде вдаль оси глаза сходятся где-то в бесконечности, из-за чего приближение разглядываемого предмета вызывает его двоение в глазах, чтобы пересечь эти почти параллельные линии для слияния в одну картинку, глаза используют вергенцию — содружественное движение в противоположные стороны (ковергенция — восхождение глаз) вокруг вертикальной оси, т.к. вокруг горизонтальной глаза движутся в одном направлении.
Кроме удобства разглядывания вместо двух картинок одной, мозг умеет просчитывать расстояние до предметов на основе этой коррекции. Попробуйте надавить пальцем на один глаз через веко так, чтобы возникло двоение: в таком состоянии натыкаться на предметы будет намного проще.

Есть мнение, что неправильная вергенция может указывать на возможность развития шизофрении. [6]

Фузия

Мозг сопоставляет два немного различных (по расстоянию — на 6 см между осями правого и левого глаза, и по углам обзора) изображения в единое, что даёт нам объёмную картину мира и в том числе возможность оценивать глубину/удалённость за счёт двоения (эффект параллакса) тех объектов, которые не в фокусе (т.е. ближе или дальше того, на что мы смотрим), т.н. глазомер.

Мы видим по сути две картинки, каждое полушарие мозга свою, которые мозг постоянно корректирует незаметной нам подстройкой глазных мышц (ведь глаза двигаются не только одновременно вверх/вниз, но и в противоположные стороны), ориентируя проекции наблюдаемых объектов точно в центральной ямке. Это можно заметить, если к одному глазу приставить слабую линзу — зрение сначала будет двоиться, но потом настроится поворотом глаза. Результат слияния картинок из правой и левой макулы ("binocular summation") ты видишь как чёткий текст, который прямо сейчас читаешь; это происходит сложным сопоставлением правой и левой картинок в самом мозге.

Эта и другие технические мелочи обеспечивают нам бинокулярное зрение, которое даёт возможность воспринимать объём и рельеф объектов. Если работает только один глаз, то оценка расстояния также возможна, но она будет основываться на величине, перспективе, опыте и других второстепенных признаках, что намного менее точно, поэтому одноглазым за руль машины нельзя.

Пути

Trackt rel.png

После того как сетчатка переработала попавший на неё свет в нервные импульсы, последние устремляются по зрительному нерву к перекрёсту с собратом, где эти двое по братски обмениваются 50% волокон: теперь слева идут волокна от обеих левых половин сетчатки, а справа, соответственно, правые. Таким образом, из-за переворота света хрусталиком и перекреста, левая часть мозга смотрит левыми половинами сетчаток на правое поле зрения, а правая наоборот.

После перекреста зрительный нерв становится зрительным трактом и попадает в средний мозг, где продолжается препроцессинг видеосигнала латеральным коленчатым телом (всё ещё не осознаваемый нами). После ЛКТ идёт широкий пучок волокон под красивым названием «зрительная лучистость», которая наконец-то попадает в кору затылочных долей, где её начинает осознавать мышление, выделяя нужные ему вещи.

Доктор, что со мной будет?

Несмотря на то, что смотрение зрение не только самая сложная чувствительная система, но и самая изученная, знаем мы про неё по-прежнему крайне мало. Однако про это "крайне мало" говорить можно бесконечно много, поэтому на тему зрения и его проблем скоро будет отдельная статья.

Ещё

Домашнее чтение