Látószervek
Az emberi látórendszer részei a szem, az agy számos része és az ezeket összekötő pályák. A szemnek két része van: az egyik a képet alakítja ki, a másik a képet fordítja át elektromos impulzusokká. A legtöbb gerinces szemében kétféle fényérzékelő sejt található, amelyeket alakjuk szerint pálcikáknak és csapoknak nevezünk. A pálcikák gyenge fényben működnek. Annyira érzékenyek, hogy normális nappali megvilágításnál túlterhelődnek és működésképtelenné válnak, ám megfelelő körülmények között (például éjjel vagy esti homályban) egyetlen foton elnyelődését is képesek jelezni. A nappali intenzív fényben a csapok segítségével látunk. Mivel a válaszuk négyszer gyorsabb, mint a pálcikáké, tökéletesebben tudják észlelni a gyorsan változó vizuális ingereket, a tárgyak képének gyors változásait, illetve a gyors mozgásokat. Az általuk szolgáltatott kép tér- és időbeli részletekben gazdagabb. Mindkét sejttípusban nagy kiterjedésű fényérzékeny membránrendszert találunk, amely fényelnyelő látópigment-molekulákkal van tele. A pálcikák egyetlen látópigmentet tartalmaznak, a rodopszint. Az emberi retinában található háromféle csapsejt háromféle hullámhosszra - a kék, zöld és piros színű fényre - érzékeny pigmentet tartalmaz. Ennek köszönhető a színlátás. A látórendszer ugyanis érzékeli a háromféle csap ingerületi állapotának arányát, és ezáltal képes a színek érzékelésére.
Idegrendszer
A látóideg - a ganglionsejtek agyba futó axonjaiból kialakult rost - a szemből a talamusz egy speciális központjába vezet, a relésejtekhez, ahol a rostok egy része kereszteződik (átkapcsoló állomás). A relésejtek az impulzus hatására ugyanúgy viselkednek, mint a ganglionsejtek, de az ingerületeket tovább finomítják. Növelik a kontrasztot, megkülönböztetik a lassan vagy gyorsan mozgó, illetve az álló pontokat, felismerik az események, vizuális ingerek szinkron vagy aszinkron jellegét, és időbeli jellegzetességeik alapján osztályozzák azokat. A COL-ból tehát már egy más fokon szervezett mintázat kerül tovább az elsődleges látókéregbe. Ez a nyakszirti kéregben - a tarkólebeny belső oldalán - található, s mint az egész kéreg, moduláris szerkezetű. Állatokon végzett kísérletekkel megállapították, hogy a különböző irányú vonalak, szögek, képelemek hatására különböző modulok válnak aktívakká, s az azonos érzékenységű modulok bizonyos szabályszerűséggel ismétlődnek. Az "elemi" moduloktól némi távolságra olyan komplex modulok találhatók, amelyek az összetettebb alakzatokra érzékenyek, s ezek mellett olyan hiperkomplex modulok, amelyek összerakják az eredeti képet. Ezután lép működésbe a másodlagos (majd egyesek szerint a harmadlagos) látókéreg. Az agykéregnek ez a része az elsődleges látókéreg előtt, a fali és részben a halántéki kéregben van, s az asszociatív kéreghez tartozik. Ebben a kéregrészben vannak elraktározva - ki tudja, milyen formában - a látási emlékeink, minden kép, amit életünkben láttunk. Mint már szó volt róla, az embernek az asszociatív kérge jóval nagyobb, mint minden más élőlényé, s így a másodlagos-harmadlagos kéregrész is, 15-20-szor nagyobb a legfejlettebb majmokénál is, ezért látja másképp a világot. Az emlékképekkel való összevetésből alakul ki a komplex látásélmény. S az élmény azáltal is gazdagodik, hogy az asszociatív látásmező átfedésben és kapcsolatban van más érzékszervek s a beszéd asszociatív mezőivel.
A szem
A szemnek két része van: az egyik a képet alakítja ki, a másik a képet fordítja át elektromos impulzusokká. A szaruhártya és a szemlencse rávetíti a külvilág képét a fényérzékelő sejtekre. A beeső fotonok energiája elbontja a látópigment egy-egy molekuláját. A vegyi reakcióból úgy lesz idegimpulzus, hogy a keletkező termékek módosítják a membránfehérjék szerkezetét, ezáltal megváltozik a membrán ionáteresztő képessége, s megváltozik a potenciálja. Az impulzus (a jelentést hordozó idegi impulzussorozat) a bipoláris sejteken keresztül eljut a ganglionsejtekbe, amelyek axonja - a látóideg - az agyba vezeti. A horizontális és amakrin sejtek módosítják és ellenőrzik az agyba induló üzenetet. Nekik köszönhető, hogy szemünk, s általában a gerincesek szeme, olyan pontos megkülönböztető képességgel rendelkezik. A szem képalkotó rendszere úgy működik, mint egy fényképezőgép. A retina roppant bonyolult, összetett rendszer, igen kis helyen összezsúfolva. Ennek a nagyfokú tömörítésnek két oka is van: a látásélesség maximalizálása érdekében a retina sejtjeinek nagyon közel kell lenniük egymáshoz, magának a retinának pedig nagyon vékonynak kell lennie ahhoz, hogy a fény eljusson a csapokhoz és pálcikákhoz. A szem feladata, hogy a tárgyakról visszaverődő fényt úgy fókuszálja, hogy az a tárgy képét formálja a retinán. A szaruhártya, a pupilla és a lencse alkotják a szem képalkotó rendszerét. A szaruhártya a szem elülső átlátszó felszíne: a fény a szaruhártyán keresztül jut be, befelé megtörik, ezzel megkezdődik a képkialakítás. A lencse teszi teljessé a képnek a retinára, a szemgolyó hátsó oldalát borító vékony rétegre való fókuszálását. Az emberi szemben körülbelül 130 millió receptorsejt és egymillió ganglionsejt található, egy-egy ganglionsejthez tehát 130 receptorsejt szállítja az impulzusokat. A ganglionsejtek állandó "izgalmi állapotban" vannak, s amikor receptorsejtekből a bipoláris sejtek közvetítésével impulzust kapnak, vagy fokozott izgalomba jönnek, vagy eredeti potenciáljuk is kialszik, a bekapcsoló idegsejteket mindig kikapcsoló sejtek veszik körül és fordítva.
Kapcsolódó animációk:
Kapcsolódó információ
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
