Anatomie-Lexicon

Hoe werkt het zien?

Synoniemen in bredere zin

Medisch: visuele waarneming, visualisatie

Kijk kijk

Engels: kijk, kijk, kijk

invoering

Zien is een zeer complex proces dat nog niet volledig is opgehelderd. Licht wordt als informatie in elektrische vorm aan de hersenen doorgegeven en dienovereenkomstig verwerkt.

Om visie te begrijpen, moeten enkele termen bekend zijn, die hieronder kort worden uitgelegd:

Wat is licht
Wat is een neuron?
Wat is het visuele pad?
Wat zijn de optische zichtcentra?

Figuur oogbol

Oogzenuw (oogzenuw)
Hoornvlies
lens
voorste kamer
Ciliaire spier
Glasachtig
Netvlies

Wat is zicht

Zien met de ogen is de visuele waarneming van licht en transmissie naar de visuele centra in de hersenen (CZS).
Dit wordt gevolgd door de beoordeling van de visuele indrukken en een mogelijke reactie daarop.

Het licht veroorzaakt een chemische reactie in het oog op het netvlies, waardoor een specifieke elektrische impuls ontstaat die via zenuwbanen wordt doorgegeven aan hogere, zogenaamde optische hersencentra. Op de heenweg, namelijk al in het netvlies, wordt de elektrische prikkel voor de hogere centra zodanig verwerkt en voorbereid dat zij dienovereenkomstig met de verstrekte informatie kunnen omgaan.

Bovendien moet je de psychologische gevolgen meenemen die voortvloeien uit wat je ziet. Nadat de informatie in de visuele cortex van de hersenen bewust is geworden, vindt een analyse en interpretatie plaats. Er wordt een fictief model gemaakt om de visuele indruk weer te geven, met behulp waarvan de concentratie wordt gericht op specifieke details van wat wordt gezien. De interpretatie is sterk afhankelijk van de individuele ontwikkeling van de kijker. Ervaringen en herinneringen beïnvloeden dit proces onwillekeurig, zodat ieder mens vanuit een visuele waarneming zijn "eigen beeld" creëert.

Wat is licht

Het licht dat we waarnemen is elektromagnetische straling met een golflengte in het bereik van 380 - 780 nanometer (nm). De verschillende golflengtes van licht in dit spectrum bepalen de kleur. De kleur rood ligt bijvoorbeeld in een golflengtebereik van 650 - 750 nm, groen in het bereik van 490 - 575 nm en blauw bij 420 - 490 nm.

Bij nader inzien kan licht ook worden opgesplitst in kleine deeltjes, zogenaamde fotonen. Dit zijn de kleinste eenheden licht die een prikkel voor het oog kunnen opwekken. Om de prikkel merkbaar te maken, moet een ongelooflijk aantal van deze fotonen een prikkel in het oog triggeren.

Wat is een neuron?

EEN Neuron geeft over het algemeen een Zenuwcel.
Zenuwcellen kunnen heel verschillende functies aannemen. Ze zijn echter voornamelijk ontvankelijk voor informatie in de vorm van elektrische impulsen, die kunnen veranderen afhankelijk van het type zenuwcel en via celprocessen (Axons, Synapsen) geven het vervolgens door aan een of, veel vaker, meerdere andere zenuwcellen.

Illustratie van zenuwuiteinden (synaps)

Zenuwuiteinden (dentrite)
Boodschappersubstanties, bijv. Dopamine
andere zenuwuiteinde (axon)

Wat is het visuele pad

Net zo Visueel pad de verbinding van oog en hersenen aangegeven door talrijke zenuwprocessen. Beginnend bij het oog, begint het met het netvlies en zit in het Optische zenuw in de hersenen. in de Corpus geniculatum laterale, nabij de thalamus (beide belangrijke hersenstructuren) wordt dan overgeschakeld op visuele straling. Dit straalt vervolgens uit naar de achterste lobben (occipitale lobben) van de hersenen, waar de visuele centra zich bevinden.

Wat zijn de optische zichtcentra?

Optische zichtcentra zijn gebieden in de hersenen die voornamelijk informatie verwerken die uit het oog komt en passende reacties initiëren.

Dit omvat voornamelijk de Visuele cortexgelegen in de achterkant van de hersenen. Het kan worden onderverdeeld in een primaire en een secundaire visuele cortex. Hier wordt wat wordt gezien eerst bewust waargenomen, vervolgens geïnterpreteerd en geclassificeerd.

Er zijn ook kleinere visuele centra in de hersenstam die verantwoordelijk zijn voor oogbewegingen en oogreflexen. Ze zijn niet alleen belangrijk voor een gezond zicht, ze spelen ook een belangrijke rol bij onderzoeken, bijvoorbeeld om te bepalen welk deel van de hersenen of het visuele pad beschadigd is.

Visuele waarneming in het netvlies

Om te kunnen zien, moet het licht het netvlies aan de achterkant van het oog bereiken. Het valt eerst door het hoornvlies, de pupil en de lens, passeert vervolgens het glasvocht achter de lens en moet eerst het hele netvlies zelf binnendringen voordat het op de plaatsen komt waar het voor de eerste keer een effect kan veroorzaken.

Het hoornvlies en de lens maken deel uit van het (optische) refractieapparaat, dat ervoor zorgt dat het licht correct wordt gebroken en dat het hele beeld nauwkeurig op het netvlies wordt gereproduceerd. Anders zouden de objecten niet duidelijk worden waargenomen. Dit is bijvoorbeeld het geval bij bijziendheid of verziendheid.
De pupil is een belangrijk beschermingsmiddel dat de lichtinval reguleert door uit te zetten of samen te trekken. Er zijn ook medicijnen die deze beschermende functie opheffen. Dit is nodig na operaties, bijvoorbeeld wanneer de leerling enige tijd moet worden geïmmobiliseerd zodat het genezingsproces beter kan worden bevorderd.

Zodra het licht het netvlies is binnengedrongen, raakt het cellen die staafjes en kegeltjes worden genoemd. Deze cellen zijn gevoelig voor licht.
Ze hebben receptoren (“lichtsensoren”) die zijn gebonden aan een eiwit, meer bepaald aan een G-eiwit, het zogenaamde transducine. Dit speciale G-eiwit is gebonden aan een ander molecuul dat rodopsine wordt genoemd.
Het bestaat uit een vitamine A-deel en een eiwitdeel, het zogenaamde opsin. Een licht deeltje dat zo'n rodopsine raakt, verandert zijn chemische structuur door een eerder geknikte keten van koolstofatomen recht te trekken.
Deze simpele verandering in de chemische structuur van de rhodopsine maakt het nu mogelijk om met het transducine te interageren. Hierdoor verandert ook de structuur van de receptor zodanig dat een enzymcascade wordt geactiveerd en signaalversterking optreedt.
In het oog leidt dit tot een verhoogde negatieve elektrische lading op het celmembraan (hyperpolarisatie), die wordt overgedragen als een elektrisch signaal (transmissie van zicht).

De Huig cellen bevinden zich op het punt waar u het scherpst kunt zien, ook wel het gele punt (macula lutea) genoemd, of in gespecialiseerde kringen die fovea centralis worden genoemd.
Er zijn 3 soorten kegeltjes, die verschillen doordat ze reageren op licht met een zeer specifiek golflengtebereik. Er zijn de blauwe, groene en rode receptoren.
Dit omvat het kleurbereik dat voor ons zichtbaar is. De andere kleuren zijn voornamelijk het resultaat van de gelijktijdige, maar verschillend sterke activering van deze drie celtypen. Genetische afwijkingen in de blauwdruk van deze receptoren kunnen leiden tot de verschillende kleurenblindheid.

De Staafcellen wordt voornamelijk aangetroffen in het grensgebied (periferie) rond de fovea centralis. Staven hebben geen receptoren voor verschillende kleurbereiken. Maar ze zijn veel gevoeliger voor licht dan de kegels. Hun taken zijn om het contrast te verbeteren en te zien in het donker (nachtzicht) of bij weinig licht (schemering).

Nachtzicht

Je kunt dit zelf testen door te proberen 's nachts een kleine en nog net herkenbare ster te repareren als de lucht helder is. Je zult merken dat de ster gemakkelijker te zien is als je er lichtjes langs kijkt

Overdracht van prikkels in het netvlies

In de Netvlies 4 verschillende celtypen zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de transmissie van de lichtprikkel.
Het signaal wordt niet alleen verticaal verzonden (van de buitenste netvlieslagen naar de binnenste netvlieslagen), maar ook horizontaal. De horizontale en amacriene cellen zijn verantwoordelijk voor horizontale transmissie en de bipolaire cellen voor verticale transmissie. De cellen beïnvloeden elkaar en veranderen daardoor het oorspronkelijke signaal dat door de kegeltjes en staafjes is geïnitieerd.

De ganglioncellen bevinden zich in de binnenste laag zenuwcellen in het netvlies. De celprocessen van de ganglia trekken dan naar de blinde vlek, waar ze worden Oogzenuw (oogzenuw) focus en verlaat het oog om de hersenen binnen te gaan.
Bij de blinde vlek (één op elk oog), d.w.z. aan het begin van de oogzenuw zijn er begrijpelijkerwijs geen kegeltjes en staafjes en is er ook geen visuele waarneming. Je kunt trouwens gemakkelijk je eigen blinde vlekken vinden:

Blinde punt

Bedek één oog met uw hand (aangezien het tweede oog anders de blinde vlek van het andere oog zou compenseren), fixeer met het oog dat niet bedekt is een voorwerp (bijvoorbeeld een klok aan de muur) en beweeg nu langzaam de vrije uitgestrekte arm horizontaal naar rechts en links op dezelfde ooghoogte met de duim omhoog. Als je alles correct hebt gedaan en echt een voorwerp met je oog hebt gefixeerd, zou je een punt moeten vinden (een beetje naast het oog) waar de opgestoken duim lijkt te verdwijnen. Dit is de blinde vlek.

Meer informatie hierover:

Blinde vlek
Test je blinde vlek

Trouwens: Het is niet alleen licht dat signalen in de huig en staven kan genereren. Een klap op het oog of krachtig wrijven veroorzaakt een overeenkomstige elektrische impuls, vergelijkbaar met licht. Iedereen die ooit in de ogen heeft gewreven, zal zeker de heldere patronen hebben opgemerkt die men dan denkt te zien.

Visuele route en overdracht naar de hersenen

Nadat de zenuwprocessen van de ganglioncellen zijn gebundeld om de oogzenuw (Nervus opticus) te vormen, trekken ze samen door een gat in de achterwand van de oogkas (Canalis opticus).
Daarachter ontmoeten de twee oogzenuwen elkaar in het optische chiasma. Een deel van de zenuw kruist (de vezels van de mediale helft van het netvlies) naar de andere kant, een ander deel verandert niet van kant (de vezels van de laterale helft van het netvlies). Dit zorgt ervoor dat de visuele indrukken van een volledige helft van het gezicht naar de andere kant van de hersenen worden overgeschakeld.
Voordat de vezels in het corpus geniculatum laterale, onderdeel van de thalamus, worden overgeschakeld naar een andere zenuwcel, vertakken sommige optische zenuwvezels zich naar diepere reflexcentra in de hersenstam.
Het onderzoek van de oogreflexfunctie kan daarom zeer nuttig zijn als u het beschadigde gebied op weg van het oog naar de hersenen wilt lokaliseren.
Achter het corpus geniculatum laterale gaat het vervolgens via zenuwkoorden naar de primaire visuele cortex, die gezamenlijk visuele straling worden genoemd.
Hier worden de visuele impulsen voor het eerst bewust waargenomen. Er is echter nog geen interpretatie of opdracht. De primaire visuele cortex is retinotopisch gerangschikt. Dat wil zeggen, een heel specifiek gebied in de visuele cortex komt overeen met een heel specifieke locatie op het netvlies.
De plaats van het scherpste zicht (fovea centralis) wordt weergegeven op ongeveer 4/5 van de primaire visuele cortex. Vezels van de primaire visuele cortex trekken voornamelijk naar de secundaire visuele cortex, die als een hoefijzer rond de primaire visuele cortex is aangelegd. Dit is waar de interpretatie van wat is waargenomen uiteindelijk plaatsvindt. De verkregen informatie wordt vergeleken met informatie uit andere hersengebieden. Zenuwvezels lopen van de secundaire visuele cortex naar praktisch alle hersengebieden. En zo ontstaat gaandeweg een totaalbeeld van wat er wordt gezien, waarin veel aanvullende informatie zoals de afstand, beweging en vooral de toewijzing van wat voor soort object het is, is verwerkt.

Rondom de secundaire visuele cortex bevinden zich nog meer velden van de visuele cortex die niet langer retinotopisch geordend zijn en zeer specifieke functies aannemen. Er zijn bijvoorbeeld gebieden die wat visueel wordt waargenomen combineren met taal, de corresponderende reacties van het lichaam voorbereiden en berekenen (bijv. "Vang de bal!") Of opslaan wat als een herinnering wordt gezien.
Meer informatie over dit onderwerp vindt u onder: Visueel pad

Manier om visuele waarneming te bekijken

In wezen kan het proces van 'zien' vanuit verschillende perspectieven worden bekeken en beschreven. Het hierboven beschreven standpunt gebeurde vanuit een neurobiologisch standpunt.

Een ander interessant standpunt is het psychologische standpunt. Dit verdeelt het visuele proces in 4 niveaus.

De eerste trap (Fysisch-chemisch niveau) en tweede stap (Fysiek niveau) beschrijven min of meer gelijkaardige visuele waarneming in een neurobiologische context.
Het fysisch-chemische niveau heeft meer betrekking op de individuele processen en reacties die plaatsvinden in een cel en het fysische niveau vat deze gebeurtenissen in hun geheel samen en beschouwt het verloop, de interactie en het resultaat van alle individuele processen.

De derde (psychisch niveau) probeert de perceptuele gebeurtenis te beschrijven. Dit is niet zo eenvoudig in de mate dat men niet kan bevatten wat visueel wordt ervaren, noch energetisch noch ruimtelijk.
Met andere woorden, het brein 'vindt' een nieuw idee uit. Een idee gebaseerd op wat visueel wordt waargenomen dat alleen bestaat in het bewustzijn van de persoon die visueel heeft ervaren. Tot op heden is het niet mogelijk geweest om dergelijke perceptuele ervaringen te verklaren met puur fysieke processen, zoals elektrische hersengolven.
Vanuit neurobiologisch oogpunt kan echter worden aangenomen dat een groot deel van de perceptuele ervaring plaatsvindt in de primaire visuele cortex. Op de vierde etappe dan vindt de cognitieve verwerking van de waarneming plaats. De eenvoudigste vorm hiervan is kennis. Dit is een belangrijk verschil met perceptie, omdat hier een eerste opdracht plaatsvindt.

Aan de hand van een voorbeeld wordt de verwerking van wat wordt waargenomen op dit niveau verduidelijkt:
Stel dat iemand naar een foto kijkt. Nu het beeld bewust is geworden, begint de cognitieve verwerking. De cognitieve verwerking kan worden onderverdeeld in drie werkstappen. Allereerst is er een globale evaluatie.
De afbeelding wordt geanalyseerd en objecten worden gecategoriseerd (bijvoorbeeld 2 mensen op de voorgrond, een veld op de achtergrond).
Dit wekt in eerste instantie een algemene indruk. Tegelijkertijd is dit ook een leerproces. Omdat door de visuele ervaring ervaringen worden opgedaan en de dingen die worden gezien, prioriteiten krijgen, die zijn gebaseerd op passende criteria (bijv. Belang, relevantie voor het oplossen van problemen, enz.).
Bij een nieuwe, gelijkaardige visuele waarneming kan deze informatie dan worden gebruikt en kan de verwerking veel sneller plaatsvinden. Daarna gaat het naar de gedetailleerde evaluatie. Na een hernieuwde en nadere inspectie en scanning van de objecten op de foto, gaat de persoon verder met het analyseren van de in het oog springende objecten (bijvoorbeeld herkenning van de persoon (stel), actie (elkaar vasthouden)).
De laatste stap is de uitgebreide evaluatie. Er wordt een zogenaamd mentaal model ontwikkeld dat lijkt op een idee, maar waarin nu ook informatie uit andere hersengebieden stroomt, bijvoorbeeld herinneringen aan de mensen die in de afbeelding worden herkend.
Aangezien, naast het visuele waarnemingssysteem, vele andere systemen hun invloed uitoefenen op een dergelijk mentaal model, moet de evaluatie als zeer individueel worden beschouwd.
Elke persoon zal het beeld op een andere manier evalueren op basis van ervaring en leerprocessen en zich dienovereenkomstig concentreren op bepaalde details en andere onderdrukken.
Een interessant aspect in deze context is moderne kunst:
Stel je een simpele witte foto voor met alleen een rode klodder verf. Aangenomen mag worden dat de kleuraccent het enige detail is dat de aandacht van alle kijkers zal trekken, ongeacht ervaring of leerprocessen.
De interpretatie wordt daarentegen vrijgelaten. En als het gaat om de vraag of dit een kwestie van hogere kunst is, is er zeker geen algemeen antwoord dat voor alle kijkers zou gelden.

Verschillen met de dierenwereld

De hierboven beschreven manier van kijken heeft betrekking op de visuele perceptie van mensen.
Neurobiologisch verschilt deze vorm nauwelijks van de waarneming bij gewervelde dieren en weekdieren.
Insecten en krabben hebben daarentegen zogenaamde samengestelde ogen. Deze bestaan uit ongeveer 5000 individuele ogen (ommatiden) met elk hun eigen sensorische cellen.
Dit betekent dat de kijkhoek veel groter is, maar aan de andere kant is de resolutie van het beeld veel lager dan die van het menselijk oog.
Daarom moeten vliegende insecten ook veel dichter naar objecten vliegen die ze zien (bijv. Taart op tafel) om ze te herkennen en te classificeren.
Kleurperceptie is ook anders. Bijen kunnen ultraviolet licht waarnemen, maar geen rood licht. Ratelslangen en putadders hebben een warmtestraaloog (putorgaan) waarmee ze als lichaamswarmte infrarood licht (warmtestraling) zien. Dit is waarschijnlijk ook het geval bij nachtvlinders.