Vision היא אחת הדרכים להכיר את העולם סביבנו ולנווט בחלל. למרות העובדה שגם חושים אחרים חשובים מאוד, בעזרת העיניים, האדם קולט כ-90% מכל המידע המגיע מהסביבה. הודות ליכולת לראות את מה שמסביבנו, אנו יכולים לשפוט את האירועים המתרחשים, להבחין בין חפצים זה לזה וגם להבחין בגורמים מאיימים. עיני האדם מסודרות כך שבנוסף לחפצים עצמם, הן מבחינות גם בצבעים שבהם צבוע עולמנו. על כך אחראים תאים מיקרוסקופיים מיוחדים - מוטות וחרוטים, הנמצאים ברשתית של כל אחד מאיתנו. הודות להם, המידע שאנו קולטים לגבי סוג הסביבה מועבר למוח.
מבנה העין: דיאגרמה
למרות העובדה שהעין תופסת כל כך מעט מקום, היא מכילה מבנים אנטומיים רבים, שבזכותם יש לנו את היכולת לראות. איבר הראייה קשור כמעט ישירות למוח, ובעזרת מחקר מיוחד רואים רופאי עיניים את הצומת של עצב הראייה. גלגל העין הוא כדורי והואבשקע מיוחד - המסלול, שנוצר על ידי עצמות הגולגולת. כדי להבין מדוע יש צורך במבנים הרבים של איבר הראייה, יש צורך להכיר את מבנה העין. התרשים מראה שהעין מורכבת מתצורות כגון גוף הזגוגית, העדשה, החדר הקדמי והאחורי, עצב הראייה וממברנות. בחוץ, איבר הראייה מכוסה על ידי הסקלרה - מסגרת ההגנה של העין.
עטיפות העין
הסקלרה מבצעת את הפונקציה של הגנה על גלגל העין מפני נזק. זוהי הקליפה החיצונית ותופסת כ-5/6 משטח השטח של איבר הראייה. החלק של הסקלרה שנמצא בחוץ והולך ישירות לסביבה נקרא הקרנית. יש לו תכונות שבגללן יש לנו את היכולת לראות בבירור את העולם סביבנו. העיקריים שבהם הם שקיפות, אספקלריה, לחות, חלקות ויכולת העברה ושבירה של קרניים. שאר המעטפת החיצונית של העין - הסקלרה - מורכבת מבסיס רקמת חיבור צפוף. מתחתיו השכבה הבאה - כלי הדם. הקליפה האמצעית מיוצגת על ידי שלוש תצורות הממוקמות בסדרה: הקשתית, הגוף הריסי (הציליארי) והכורואיד. בנוסף, שכבת כלי הדם כוללת את האישון. זהו חור קטן שאינו מכוסה על ידי הקשתית. לכל אחת מהתצורות הללו יש תפקיד משלה, הכרחי כדי להבטיח חזון. השכבה האחרונה היא הרשתית של העין. הוא מתקשר ישירות עם המוח. מבנה הרשתית מורכב מאוד. זאת בשל העובדה שהוא נחשב החשוב ביותרקליפה של איבר הראייה.
מבנה הרשתית
הקליפה הפנימית של איבר הראייה היא חלק בלתי נפרד מהמדולה. הוא מיוצג על ידי שכבות של נוירונים המצפות את פנים העין. הודות לרשתית, אנו מקבלים תמונה של כל מה שסביבנו. כל הקרניים השבורות ממוקדות בו ומורכבות לעצם ברור. תאי עצב ברשתית עוברים לעצב הראייה, שלאורך סיביו מגיע המידע למוח. יש כתם קטן במעטפת הפנימית של העין, שנמצאת במרכז ובעלת יכולת הראייה הגדולה ביותר. חלק זה נקרא מקולה. במקום זה תאי ראייה - מוטות וחרוטים של העין. הם מספקים לנו ראיית יום ולילה של העולם הסובב.
פונקציות מוט וחרוט
תאים אלו ממוקמים ברשתית העין וחיוניים לראייה. מוטות וחרוטים הם ממירים של ראיית שחור ולבן וצבע. שני סוגי התאים פועלים כקולטנים רגישים לאור בעין. הקונוסים נקראים כך בגלל צורתם החרוטית, הם המקשר בין הרשתית למערכת העצבים המרכזית. תפקידם העיקרי הוא הפיכת תחושות האור המתקבלות מהסביבה החיצונית לאותות חשמליים (אימפולסים) המעובדים על ידי המוח. הספציפיות לזיהוי אור יום שייכת לקונוסים בשל הפיגמנט שהם מכילים - יודפסין. החומר הזהיש כמה סוגים של תאים שתופסים חלקים שונים של הספקטרום. המוטות רגישים יותר לאור, ולכן תפקידם העיקרי קשה יותר – מתן ראות בשעת בין ערביים. הם מכילים גם בסיס פיגמנט - החומר רודופסין, שמתעוות בחשיפה לאור השמש.
מבנה של מוטות וחרוטים
תאים אלו קיבלו את שמם בשל צורתם - גלילי וקוני. מוטות, בניגוד לקונוסים, ממוקמים יותר בפריפריה של הרשתית וכמעט נעדרים במקולה. זאת בשל תפקידם - מתן ראיית לילה, כמו גם שדות ראייה היקפיים. לשני סוגי התאים מבנה דומה והם מורכבים מ-4 חלקים:
- מקטע חיצוני - הוא מכיל את הפיגמנט העיקרי של המוט או החרוט, מכוסה בקליפה. רודופסין ויודופסין נמצאים במיכלים מיוחדים - דיסקים.
- ריס הוא חלק מהתא המספק את היחס בין החלק החיצוני והפנימי.
- מיטוכונדריה - הם חיוניים לחילוף החומרים באנרגיה. בנוסף, הם מכילים EPS ואנזימים המבטיחים סינתזה של כל מרכיבי התאים. כל זה בקטע הפנימי.
- סוף עצבים.
מספר הקולטנים הרגישים לאור ברשתית משתנה מאוד. תאי מוט מהווים כ-130 מיליון. קונוסי הרשתית נחותים מהם משמעותית במספרם, בממוצע יש כ-7 מיליון מהם.
תכונות של שידור פעימות אור
מוטות וחרוטים מסוגלים לקלוט את שטף האור ולהעביר אותו למערכת העצבים המרכזית. שני סוגי התאים מסוגלים לעבוד במהלך היום. ההבדל הוא שחרוטים הרבה יותר רגישים לאור מאשר מוטות. העברת האותות המתקבלים מתבצעת הודות לאינטרנוורונים, שכל אחד מהם מחובר למספר קולטנים. שילוב של מספר תאי מוט בו זמנית הופך את הרגישות של איבר הראייה להרבה יותר גדולה. תופעה זו נקראת "התכנסות". הוא מספק לנו סקירה של מספר שדות ראייה בו-זמנית, כמו גם את היכולת ללכוד תנועות שונות המתרחשות סביבנו.
היכולת לקלוט צבעים
שני סוגי הקולטנים ברשתית נחוצים לא רק כדי להבחין בין ראיית יום ודמדומים, אלא גם כדי לקבוע תמונות צבעוניות. מבנה העין האנושית מאפשר הרבה: לתפוס שטח גדול של הסביבה, לראות בכל שעה של היום. בנוסף, יש לנו את אחת היכולות המעניינות - ראייה דו-עינית, המאפשרת לנו להרחיב משמעותית את שדה הראייה. מוטות וחרוטים מעורבים בתפיסה של כמעט כל ספקטרום הצבעים, שבגללו אנשים, בניגוד לבעלי חיים, מבחינים בכל הצבעים של העולם הזה. ראיית הצבע מסופקת בעיקר על ידי קונוסים, שהם מ-3 סוגים (אורכי גל קצרים, בינוניים וארוכים). עם זאת, למוטות יש גם את היכולת לתפוס חלק קטן מהספקטרום.
