Как мы видим?
Светочувствительная оболочка глаза покрывает почти три четверти внутренней поверхности глазного яблока — примерно 72% — и называется сетчаткой. Она имеет вид тонкой пластинки толщиной около четверти миллиметра и состоит из десяти различных слоев.
По своему развитию сетчатка является продолжением мозга: в эмбриональном периоде она формируется из глазных пузырей — выпячиваний передней части первичного мозгового пузыря. Главным слоем сетчатки является слой светочувствительных клеток — фоторецепторов, представленных двумя типами: палочками и колбочками. Свои названия они получили благодаря характерной форме.
В каждом глазу содержится около 125–130 миллионов палочек. Эти клетки обладают высокой чувствительностью к свету и активны при низкой освещённости, обеспечивая сумеречное зрение. Однако палочки не различают цвета, поэтому зрение при тусклом свете — чёрно-белое. Основным пигментом, содержащимся в палочках, является родопсин.
Палочки равномерно распределены по всей сетчатке, за исключением её центральной части. Благодаря этому именно палочки отвечают за восприятие объектов в периферической зоне поля зрения.
Колбочек значительно меньше — около 6–7 миллионов на глаз. Они обеспечивают цветовое восприятие, но значительно менее чувствительны к свету, примерно в 100 раз; поэтому цветное зрение возможно только при хорошем освещении. В темноте работают только палочки, поэтому цвета не различаются. Колбочки также лучше фиксируют быстрые движения.
Зрительный пигмент колбочек называется йодопсином. Сами колбочки подразделяются на три типа — «синие», «зелёные» и «красные» — в зависимости от длины световой волны, которую они поглощают.
Большая часть колбочек сосредоточена в центральной зоне сетчатки, известной как жёлтое пятно или макула. В этом месте толщина сетчатки минимальна — от 0,05 до 0,08 мм, и здесь отсутствуют все слои, кроме слоя колбочек. Из-за высокого содержания жёлтого пигмента макула имеет соответствующий оттенок. Именно жёлтым пятном человек видит с наибольшей чёткостью и детализацией — информация, попадающая на эту область, обрабатывается с максимальной точностью.
Интересный факт: форма сетчатки в глазном яблоке «перевернута» — светочувствительные клетки лежат на задней стороне, ближе к сосудистой оболочке, а свету приходится проходить через остальные слои сетчатки, прежде чем достичь палочек и колбочек.
Между сетчаткой и сосудистой оболочкой находится пигментный слой, содержащий меланин — чёрный пигмент, который поглощает лучи света, не давая им рассеиваться или отражаться внутри глаза. У людей с альбинизмом, у которых отсутствует меланин, из-за отражения интенсивность света увеличивается, но это снижает чёткость зрительного восприятия. Именно поэтому у альбиносов острота зрения значительно ниже нормы — обычно не выше 0,2–0,1, тогда как у здоровых людей показатель равен 1,0.
Под влиянием света в фоторецепторах протекает фотохимическая реакция — разложение зрительных пигментов с выделением энергии. Эта энергия превращается в электрические сигналы, которые передаются на промежуточные нейроны — биполярные клетки, а затем — на ганглионарные клетки, генерирующие нервные импульсы для передачи в мозг.
Каждая колбочка соединяется с одной ганглионарной клеткой через биполярную. В случае палочек происходит конвергенция: несколько палочек объединяются на одном биполярном нейроне, что повышает светочувствительность и улучшает восприятие движений на периферии, но снижает остроту зрения. В то время как отсутствие такой конвергенции у колбочек позволяет достигать высокой детализации за счёт снижения светочувствительности.
Нервные волокна от всей сетчатки собираются в единую пучок — зрительный нерв — в особой зоне сетчатки, именуемой слепым пятном. Здесь отсутствуют фоторецепторы, поэтому изображение на этом участке просто не воспринимается и «пропадает» из поля зрения.
Информация от сетчатки по зрительному нерву направляется в мозг, где происходит её обработка, в результате чего формируется окончательное восприятие окружающего мира.
Строение зрительного пути человека:
- 1 — сетчатка,
- 2 — неперекрещенные волокна зрительного нерва,
- 3 — перекрещенные волокна зрительного нерва,
- 4 — зрительный тракт,
- 5 — наружное коленчатое тело,
- 6 — зрительная лучистость,
- 7 — зрительная кора головного мозга,
- 8 — глазодвигательный нерв,
- 9 — верхние бугры четверохолмия.
У человека и высших приматов примерно половина волокон каждого зрительного нерва перекрещивается в хиазме. Перекрест проходят лишь те волокна, которые получают сигнал от внутренней половины сетчатки, что обеспечивает обработку изображения левой половины поля зрения каждого глаза в правом полушарии мозга, и наоборот.
После хиазмы волокна формируют зрительный тракт, который проходит по основанию мозга и достигает подкорковых зрительных центров — наружных коленчатых тел. От них идут пути — зрительные лучистости, — которые проникают в белое вещество височной, теменной и затылочной долей мозга.
В конечном итоге вся зрительная информация передаётся в зрительную кору, расположенную в затылочной доле головного мозга, где и происходит формирование полноценного визуального образа.
Стоит отметить, что несмотря на огромные успехи науки, точные механизмы, с помощью которых мозг преобразует электрические сигналы сетчатки в богатую картину мира с её цветами, формами и движением, до сих пор полностью не разгаданы. Однако непрерывные исследования обещают в будущем раскрыть эти тайны, что откроет новые горизонты в медицине, технологиях и искусственном интеллекте.
Статья проверена экспертом, информация актуальна на Сентябрь 2026 года.
Список литературы
Показать
- Большая книга вопросов и ответов. Почемучка / А.А. Плешаков, Н.Н. Головко. - М.: АСТ, 2023. - 256 с.
- 1000 вопросов и ответов / Е.В. Голованова. - М.: АСТ-Пресс, 2022. - 320 с.
- Как? Почему? Зачем? / А. Запесочная, Е. Биненко. - М.: Росмэн, 2023. - 144 с.
- Открой для себя! - серия детских энциклопедий. - М.: Росмэн, 2022–2024.
- Почемучка. Всё обо всём на свете - серия развивающих книг для детей. - М.: Махаон, 2023.
- Школа Почемучки / О. Узорова, Е. Нефёдова. - М.: АСТ, 2023. - 192 с.
- Удивительный мир для любознательных / К. Манн, С. Пэйдж. - М.: АСТ, 2022. - 160 с.
- Энциклопедия для детей / под ред. М.Д. Аксёновой. - М.: АВАНТА+, 2023. - Т. 1–15.
- Энциклопедия юного натуралиста / В.Г. Дорохов. - М.: Махаон, 2022. - 224 с.
- Я познаю мир - детская энциклопедическая серия. - М.: АВАНТА+, 2023.
