Természet Világa, 2008 (139. évfolyam, 1-12. szám)

2008-04-01 / 4. szám

A szem optikai rendszere (szaru­hártya, szemlencse, üvegtest), a fényképezőgépekhez hasonlóan, fordított állású, kicsinyített és valós képet vetít a szem hátsó felszínét borító sejtré­tegre, az ideghártyára (retinára, 1. ábra). A látás alapfeltétele, hogy a külvilág­ról éles kép keletkezzen az ideghártyán. A retina a szem kialakulásakor a fejlődő agyhólyagból törődik ki. A benne levő fotoreceptorok és a fényingerek kezdeti feldolgozásához szükséges idegsejtek és kapcsolataik már a központi idegrendszer részei á il. A külvilágból érkező informáci­ókat a retina fogja fel és alakítja idegim­pulzusok sorozatává, majd a látóideg ve­zeti az agyba. Az agyban e jelek értelme­zésével létrejön a látási érzékelés, vagyis a megfigyelőt körülvevő formák, színek és mozgások szubjektív észlelete. A retinát három sejtréteg alkotja. A fény energiáját kémiai és elektromos ener­giává alakító fényérzékelő sejtek (pálci­kák és csapok) rétege, a bipoláris sejtek rétege (amelyek a jeleket továbbítják), va­lamint a ganglionsejtek (dúcsejtek) rétege, amelyek axonjainak együttese alkotja a lá­tóideget. E sejtek között még két sejtfajta: a horizontális és az amakrin sejtek terem­tenek párhuzamos kapcsolatot (2. ábra). A pálcikák és csapok elektromos jelei szinapszisokon keresztül először a bipolá­ris sejtekre, onnan a ganglionsejtekre ke­rülnek, ezek axonjai pedig átkapcsolások után a látókéregbe juttatják a jeleket. A horizontális és a makrin sejtek az eredeti­leg párhuzamos idegpályákon futó jeleket összekapcsolják és szétválasztják, ezzel téve lehetővé olyan bonyolult jelelemzést, mint a kontraszt vagy a mozgás érzékelé­se. A retina - mint a központi idegrendszer kihelyezett része - tehát már egyfajta kép­elemzést is végez. A még „nyers” vizuális jelekből komplex információkat tartalma­zó jelet állít elő az agy számára, amelyből aztán az agy megalkotja azt a képet, amit voltaképpen észlelünk. [1] Ennek a bonyolult élettani folyamatnak az első lépése a fényenergia idegi jelekké történő átalakítása. Ezt a szem fényérzé­kelő sejtjei, a pálcikák és a csapok végzik, amelyek a retina hátulsó felszínén alkot­nak hálózatot. A pálcikák gyenge fényben működnek, és annyira érzékenyek, hogy normális, nappali megvilágításnál túlter­helődnek és működésképtelenné válnak. Nappali fényben a látást a csapok bizto­sítják, amelyek éppen intenzív fényben működnek megfelelően. A csapsejtek által létrehozott kép tér- és időbeli részletekben is gazdagabb, sőt a színek érzékelését is lehetővé teszi. A pálcikákban és csapokban a jel át­alakítását és továbbítását az e feladatra specializálódott sejtszervecskék végzik. A fényt a sejtek szemlencsétől távolabb eső része, az úgynevezett külső szegmens nyeli el, amely azután bonyolult bioké­miai folyamatok során elektromos jele­ket állít elő. A pálcikák külső szegmense henger alakú, míg a jóval kisebb méretű csapoké általában kúpszerűen elkeskenye­dik. A jelek a sejt másik pólusán, a szi­­naptikus végződésen keresztül adódnak át a retina egyéb idegsejtjei (a bipoláris és horizontális sejtek) felé; a jeltovábbítást bizonyos átvivőanyagok (kémiai transz­­mitterek) teszik lehetővé. Mindkét fotor­­eceptortípus a transzmitter-felszabadulás csökkenésével reagál a fényre. Az interne­­uronok ezt követően kiemelik a megvilá­gítási különbségeket, a retinára vetített ké­pet fény-sötétség kontrasztok formájában dolgozzák fel. Mindkét sejttípus külső szegmense nagy kiterjedésű, fényérzékeny membránrend­szert tartalmaz, amely a fényt elnyelő látó- LŐW PÉTER Nem hiszek a szememnek! Optikai csalódások ELSŐ RÉSZ Az állatok a külvilág információinak jó részét a látás útján szerzik meg. Gerinceseknél a látórendszer két fő részből áll. Az egyik rész a szemben elhelyezkedő optikai rendszer és az ideghártya (retina), a másik rész a látópálya és az agykérgi látóközpont, ami már a ko­ponyán belül, az agyban található. A látórendszer teljesítőképessége több szempontból is egyedülálló. A retinában a háromdimeziós tér kétdimenziós képpé alakul, majd a központi idegrendszer a kétdimenziós képből újra alkotja a háromdimenziós érzetet. A látott kép az ideghártyából jövő jelzésekből alakul ki, amit a látókéreg a korábbi vizuális és nem vizuális tapasztalatok alapján kijavít és kiegészít a retina eredetű információkkal. Valamennyi érző rendszer közül a látórendszer alakítja át a legnagyobb mértékben a szenzoros sejtek ingerületét. A látási illúziók a látás állandó jellemzői. Ezeket a jelenségeket a képzőművészek már jóval a kutatók előtt felismerték és évszázadok óta alkalmazzák. Írásom első része a retina szerkezetét és a térlátást, valamint a hozzá kapcsolódó illúziókat mutatja be. 1. ábra: Az emberi szem metszete 2. ábra. A retina idegsejtjei és a receptív mező Természettudományi Közlöny 139. évf. 4. füzet 161 ÉLETTAN

Next