Տեսողությունը մարդու ամենաարժեքավոր զգայարաններից մեկն է: Թեև տեսողական համակարգը ուղեղի համեմատաբար բարդ մասն է, գործընթացը առաջնորդվում է համեստ օպտիկական տարրով՝ աչքով: Այն պատկերներ է ստեղծում ցանցաթաղանթի վրա, որտեղ լույսը կլանում է ֆոտոընկալիչները: Նրանց օգնությամբ էլեկտրական ազդանշանները փոխանցվում են տեսողական ծառի կեղև՝ հետագա մշակման համար։
Աչքի օպտիկական համակարգի հիմնական տարրերը՝ եղջերաթաղանթը և ոսպնյակը։ Նրանք ընկալում են լույսը և նախագծում այն ցանցաթաղանթի վրա: Հարկ է նշել, որ աչքի սարքը շատ ավելի պարզ է, քան իր նմանությամբ ստեղծված բազմաթիվ ոսպնյակներով տեսախցիկները: Չնայած այն հանգամանքին, որ աչքի ոսպնյակի դերը կատարում են միայն երկու տարր, դա չի խանգարում տեղեկատվության ընկալմանը:
Լույս
Լույսի բնորոշ բնույթը ազդում է նաև աչքի օպտիկական համակարգի որոշ բնութագրերի վրա: Օրինակ, ցանցաթաղանթը կենտրոնական մասում առավել զգայուն է Արեգակի ճառագայթման սպեկտրին համապատասխան տեսանելի սպեկտրի ընկալման համար։ Լույսը կարող է դիտվել որպես լայնակիէլեկտրամագնիսական ալիք. Մոտավորապես կապույտ (400 նմ) մինչև կարմիր (700 նմ) ալիքի երկարությունները կազմում են էլեկտրամագնիսական սպեկտրի միայն մի փոքր մասը։
Հետաքրքիր է նշել, որ լույսի մասնիկի (ֆոտոնի) բնույթը կարող է ազդել նաև տեսողության վրա որոշակի պայմաններում: Ֆոտոնների կլանումը տեղի է ունենում ֆոտոընկալիչների մեջ՝ ըստ պատահական գործընթացի կանոնների։ Մասնավորապես, յուրաքանչյուր ֆոտոռեցեպտորին հասնող լույսի ինտենսիվությունը որոշում է միայն ֆոտոն կլանելու հավանականությունը։ Սա սահմանափակում է ցածր պայծառությամբ տեսնելու և աչքը խավարին հարմարեցնելու ունակությունը:
Թափանցիկություն
Արհեստական օպտիկական համակարգերում օգտագործվում են թափանցիկ նյութեր՝ ապակի կամ պլաստմասսա՝ բեկումային ամրացմամբ։ Նմանապես, մարդկային աչքը կենդանի հյուսվածքի միջոցով պետք է ձևավորի լայնածավալ, բարձր լուծաչափով պատկերներ: Եթե ցանցաթաղանթի վրա նախագծված պատկերը չափազանց մշուշոտ է, մշուշոտ, տեսողական համակարգը ճիշտ չի աշխատի: Դրա պատճառը կարող է լինել աչքի և նեյրոնների հիվանդությունները։
Աչքի անատոմիա
Մարդու աչքը կարելի է բնութագրել որպես հեղուկով լցված քվազի-գնդաձեւ կառուցվածք: Աչքի օպտիկական համակարգը բաղկացած է հյուսվածքների երեք շերտերից՝
- արտաքին (սկլերա, եղջերաթաղանթ);
- ներքին (ցանցաթաղանթ, թարթիչային մարմին, ծիածանաթաղանթ);
- միջանկյալ (choroid).
Չափահաս մարդկանց մոտ աչքը մոտավոր գնդիկ է՝ 24 մմ տրամագծով և բաղկացած է բազմաթիվ բջջային և ոչ բջջային բաղադրիչներից, որոնք ստացվում են էկտոդերմալ և մեզոդերմային բողբոջային գծից։աղբյուրներ։
Աչքի արտաքին մասը ծածկված է դիմացկուն և ճկուն հյուսվածքով, որը կոչվում է սկլերա, բացառությամբ այն առջևի, որտեղ թափանցիկ եղջերաթաղանթը թույլ է տալիս լույսը ներթափանցել աշակերտ: Սկլերայի տակ գտնվող ևս երկու շերտ՝ քորոիդ՝ սննդանյութեր և ցանցաթաղանթ ապահովելու համար, որտեղ լույսը ներծծվում է ֆոտոընկալիչների կողմից պատկերի ձևավորումից հետո:
Աչքը դինամիկ է վեց արտաքին մկանների գործողության շնորհիվ՝ տեսողական միջավայրը գրավելու և սկանավորելու համար: Աչք մտնող լույսը բեկվում է եղջերաթաղանթի միջոցով՝ արյան անոթներից զերծ բարակ թափանցիկ շերտ, մոտ 12 մմ տրամագծով և մոտ 0,55 մմ հաստությամբ կենտրոնական մասում։ Ջրի արցունքաբեր թաղանթը եղջերաթաղանթի վրա երաշխավորում է պատկերի լավագույն որակը:
Աչքի առաջի խցիկը լցված է հեղուկ նյութով։ Ծիածանաթաղանթը՝ կենտրոնական անցք ունեցող մկանների երկու խումբ, որոնց չափը կախված է կծկումից, գործում է որպես դիֆրագմ՝ բնորոշ գույնով՝ կախված պիգմենտների քանակից և բաշխվածությունից։
Աչքը ծիածանաթաղանթի կենտրոնում գտնվող անցքն է, որը կարգավորում է աչք ներթափանցող լույսի քանակը: Նրա չափերը տատանվում են 2 մմ-ից պակաս պայծառ լույսի ներքո մինչև 8 մմ-ից ավելի մթության մեջ: Այն բանից հետո, երբ աշակերտը ընկալում է լույսը, բյուրեղային ոսպնյակը միանում է եղջերաթաղանթի հետ՝ ձևավորելով պատկերներ ցանցաթաղանթի վրա: Բյուրեղային ոսպնյակը կարող է փոխել իր ձևը: Այն շրջապատված է առաձգական պարկուճով և կցվում է թարթիչային մարմնին գոտիներով։ Թարթիչային մարմնի մկանների գործողությունը թույլ է տալիս ոսպնյակին մեծացնել կամ նվազեցնել իր հզորությունը:
Ցանցաթաղանթ և եղջերաթաղանթ
Կա կենտրոնական դեպրեսիա ցանցաթաղանթում, որտեղպարունակում է ամենամեծ թվով ընկալիչներ: Դրա ծայրամասային մասերը ավելի քիչ լուծում են տալիս, բայց մասնագիտացված են աչքերի շարժման և առարկաների հայտնաբերման մեջ: Բնական տեսադաշտը արհեստականի համեմատ բավականին մեծ է և 160×130° է։ Մակուլան գտնվում է մոտակայքում և գործում է որպես լույսի զտիչ՝ ենթադրաբար պաշտպանելով ցանցաթաղանթը դեգեներատիվ հիվանդություններից՝ զննելով կապույտ ճառագայթները։
Աղջաթաղանթը գնդաձև հատված է, որի առջևի կորության շառավիղը 7,8 մմ է, հետևի կորության շառավիղը 6,5 մմ և անմիատարր բեկման ինդեքսը 1,37 շերտավոր կառուցվածքի պատճառով:
Աչքի չափ և կենտրոնացում
Միջին ստատիկ աչքը ունի 24,2 մմ առանցքի ընդհանուր երկարություն, և հեռավոր առարկաները կենտրոնացած են ուղիղ ցանցաթաղանթի կենտրոնում: Բայց աչքի չափի շեղումները կարող են փոխել իրավիճակը.
- կարճատեսություն, երբ պատկերները կենտրոնացված են ցանցաթաղանթի դիմաց,
- հեռատեսություն, երբ դա տեղի է ունենում նրա հետևում:
Աչքի օպտիկական համակարգի գործառույթները խախտվում են նաև աստիգմատիզմի դեպքում՝ ոսպնյակի ոչ ճիշտ կորություն։
Պատկերի որակը ցանցաթաղանթի վրա
Նույնիսկ երբ աչքի օպտիկական համակարգը կատարյալ կենտրոնացված է, այն չի տալիս կատարյալ պատկեր: Դրա վրա ազդում են մի քանի գործոններ՝
- լույսի դիֆրակցիան աշակերտում (լղոզվածություն);
- օպտիկական շեղումներ (որքան մեծ է աչքը, այնքան վատ է տեսանելիությունը);
- ցրվում է աչքի ներսում։
Աչքի ոսպնյակների հատուկ ձևերը, բեկման ինդեքսը և երկրաչափական առանձնահատկությունները աչքի օպտիկական համակարգի թերություններն ենհամեմատ արհեստական գործընկերների հետ: Նորմալ աչքը առնվազն վեց անգամ ավելի ցածր որակ ունի, և յուրաքանչյուրը ստեղծում է օրիգինալ բիտ քարտեզ՝ կախված առկա շեղումներից: Այսպիսով, օրինակ, աստղերի ընկալվող ձևը կտարբերվի մարդկանցից անձ:
Ծայրամասային տեսողություն
Ցանցաթաղանթի կենտրոնական դաշտը տալիս է ամենամեծ տարածական լուծումը, բայց պակաս զգոն ծայրամասային մասը նույնպես կարևոր է: Ծայրամասային տեսողության շնորհիվ մարդը կարող է նավարկել մթության մեջ, տարբերակել շարժման գործոնը, այլ ոչ թե շարժվող առարկան ու նրա ձևը, և նավարկել տարածության մեջ: Ծայրամասային տեսողությունը գերակշռում է կենդանիների և թռչունների մոտ: Ավելին, նրանցից ոմանք ունեն բոլոր 360 ° դիտման անկյուն՝ գոյատևման ավելի մեծ հավանականության համար: Տեսողական պատրանքները հաշվարկվում են ծայրամասային տեսողության հատկանիշներով։
Արդյունք
Մարդկային աչքի օպտիկական համակարգը պարզ և հուսալի է և կատարելապես հարմարեցված շրջապատող աշխարհի ընկալմանը: Չնայած տեսանելիի որակն ավելի ցածր է, քան առաջադեմ տեխնիկական համակարգերում, սակայն այն համապատասխանում է օրգանիզմի պահանջներին։ Աչքերն ունեն մի շարք փոխհատուցման մեխանիզմներ, որոնք աննշան են թողնում որոշ պոտենցիալ օպտիկական սահմանափակումներ: Օրինակ, քրոմատիկ ապակենտրոնացման մեծ բացասական ազդեցությունը վերացվում է համապատասխան գունային զտիչների և տիրույթի սպեկտրային զգայունության միջոցով:
Վերջին տասնամյակում աչքի շեղումները շտկելու հնարավորությունը հարմարվողականի միջոցովօպտիկա. Սա ներկայումս տեխնիկապես հնարավոր է լաբորատորիայում ուղղիչ սարքերով, ինչպիսիք են ներակնային ոսպնյակները: Ուղղումը կարող է վերականգնել տեսնելու ունակությունը, սակայն կա մի նրբերանգ՝ ֆոտոընկալիչների ընտրողականությունը։ Նույնիսկ եթե սուր պատկերները նախագծվեն ցանցաթաղանթի վրա, ամենափոքր տառը, որը պետք է ընկալվի, կպահանջի բազմաթիվ ֆոտոընկալիչներ՝ ճիշտ մեկնաբանելու համար: Համապատասխան տեսողության սրությունից փոքր տառերի պատկերները չեն տարբերվի:
Սակայն տեսողության հիմնական խանգարումները թույլ շեղումներն են՝ դեֆոկուսացումը և աստիգմատիզմը: Այս դեպքերը հեշտությամբ շտկվել են տարբեր տեխնոլոգիական զարգացումներով տասներեքերորդ դարից սկսած, երբ հայտնագործվեցին գլանաձև ոսպնյակները։ Ժամանակակից մեթոդները ներառում են կոնտակտային և ներակնային ոսպնյակների կամ լազերային ռեֆրակցիոն վիրաբուժության պրոցեդուրաներ՝ հիվանդի օպտիկական համակարգի կառուցվածքը խմբագրելու համար:
Ակնաբուժության ապագան խոստումնալից է թվում. Դրանում առանցքային դեր կխաղան ֆոտոնիկան և լուսավորության տեխնոլոգիան։ Ընդլայնված օպտոէլեկտրոնիկայի կիրառումը թույլ կտա նոր պրոթեզներին վերականգնել հեռատես աչքերը` առանց կենդանի հյուսվածքի հեռացման, ինչպես ներկայումս է: Նոր օպտիկական համակցված տոմոգրաֆիան կարող է իրական ժամանակում իրական ժամանակում ապահովել աչքի ամբողջական 3D վիզուալիզացիա: Գիտությունը կանգ չի առնում, որպեսզի աչքի օպտիկական համակարգը թույլ տա մեզանից յուրաքանչյուրին տեսնել աշխարհն իր ողջ փառքով։
