Anatomi-Leksikon

Hvordan fungerer se?

Synonymer i bredere forstand

Medicinsk: visuel opfattelse, visualisering

Se, se

Engelsk: se, se, se

introduktion

At se er en meget kompleks proces, der endnu ikke er fuldstændigt belyst i detaljer. Lys videreføres som information i elektrisk form til hjernen og behandles i overensstemmelse hermed.

For at forstå vision bør der kendes et par udtryk, som kort forklares nedenfor:

Hvad er lys
Hvad er en neuron?
Hvad er den visuelle vej?
Hvad er de optiske synscentre?

Figur øjeæble

Optisk nerve (optisk nerve)
Hornhinde
linse
forreste kammer
Ciliary muskel
Glaslegemet
Nethinden

Hvad er synet?

At se med øjnene er den visuelle opfattelse af lys og transmission til de visuelle centre i hjernen (CNS).
Dette efterfølges af vurderingen af de visuelle indtryk og en mulig efterfølgende reaktion på det.

Lyset udløser en kemisk reaktion i øjet på nethinden, hvilket skaber en specifik elektrisk impuls, der sendes videre via nervekanaler til højere, såkaldte optiske hjernecentre. På vej derhen, nemlig allerede i nethinden, behandles den elektriske stimulus og forberedes til de højere centre på en sådan måde, at de kan håndtere de oplysninger, der gives i overensstemmelse hermed.

Derudover skal du medtage de psykologiske konsekvenser, der følger af det, du ser. Efter at informationen i hjernens visuelle cortex er blevet bevidst, finder en analyse og fortolkning sted. En fiktiv model oprettes for at repræsentere det visuelle indtryk, ved hjælp af hvilken koncentrationen er rettet mod specifikke detaljer om, hvad der ses. Fortolkningen afhænger stærkt af den individuelle udvikling af seeren. Oplevelser og minder påvirker denne proces ufrivilligt, så hver person skaber sit "eget image" ud fra en visuel opfattelse.

Hvad er lys

Det lys, som vi opfatter, er elektromagnetisk stråling med en bølgelængde i området 380 - 780 nanometer (nm). De forskellige bølgelængder af lys i dette spektrum bestemmer farven. For eksempel er farven rød i et bølgelængdeområde på 650 - 750 nm, grøn i området 490 - 575 nm og blå ved 420 - 490 nm.

Når vi ser nærmere på, kan lys også nedbrydes i små partikler, såkaldte fotoner. Dette er de mindste lysenheder, der kan skabe en stimulans for øjet. For at stimulansen skal være synlig, er et utroligt stort antal af disse fotoner nødt til at udløse en stimulus i øjet.

Hvad er en neuron?

EN Neuron betegner generelt en Nervecelle.
Nerveceller kan påtage sig meget forskellige funktioner. Hovedsagelig er de dog modtagelige for information i form af elektriske impulser, som kan ændre sig afhængigt af typen af nerveceller og via celleprocesser (Axons, Synapser) derefter videregive den til en eller meget oftere flere andre nerveceller.

Illustration af nerveender (synaps)

Nerveender (dentrit)
Messenger stoffer, fx dopamin
anden nerveender (axon)

Hvad er den visuelle vej

Som Visuel vej forbindelsen til øje og hjerne betegnet ved talrige nerveprocesser. Begyndende ved øjet begynder det med nethinden og sidder i Optisk nerve ind i hjernen. i Corpus geniculatum laterale, nær thalamus (begge vigtige hjernestrukturer) er der derefter en overgang til visuel stråling. Dette stråler derefter ind i hjernens bageste lapper (occipitale lapper), hvor de visuelle centre er placeret.

Hvad er de optiske synscentre?

Optiske synscentre er områder i hjernen, der hovedsageligt behandler information, der kommer fra øjet og initierer passende reaktioner.

Dette inkluderer hovedsageligt Visuel cortexplaceret bag på hjernen. Det kan opdeles i en primær og en sekundær visuel cortex. Her opfattes det synlige først bevidst, fortolkes og klassificeres derefter.

Der er også mindre visuelle centre i hjernestammen, der er ansvarlige for øjenbevægelser og øjenreflekser. De er ikke kun vigtige for en sund vision, de spiller også en vigtig rolle i undersøgelser, for eksempel for at bestemme hvilken del af hjernen eller den synsvej, der er beskadiget.

Visuel opfattelse i nethinden

For at vi kan se, skal lyset nå nethinden bag på øjet. Den falder først gennem hornhinden, pupillen og linsen, krydser derefter glaslegemet bag linsen og skal først trænge igennem hele nethinden, før den kommer til de steder, hvor den for første gang kan udløse en effekt.

Hornhinden og linsen er en del af det (optiske) brydningsapparat, som sikrer, at lyset brydes korrekt, og at hele billedet gengives nøjagtigt på nethinden. Ellers ville objekterne ikke opfattes tydeligt. Dette er for eksempel tilfældet med nærsynethed eller langsynethed.
Pupillen er en vigtig beskyttelsesanordning, der regulerer forekomsten af lys ved at udvide sig eller trække sig sammen. Der er også stoffer, der tilsidesætter denne beskyttende funktion. Dette er nødvendigt efter operationer, for eksempel når eleven skal immobiliseres i et stykke tid, så helingsprocessen kan fremmes bedre.

Når lyset er trængt ind i nethinden, rammer det celler kaldet stænger og kegler. Disse celler er følsomme over for lys.
De har receptorer (“lyssensorer”), der er bundet til et protein, mere præcist til et G-protein, det såkaldte transducin. Dette specielle G-protein er bundet til et andet molekyle kaldet rhodopsin.
Den består af en vitamin A-del og en proteindel, den såkaldte opsin. En lyspartikel, der rammer en sådan rhodopsin, ændrer sin kemiske struktur ved at rette en tidligere kinket kæde af carbonatomer ud.
Denne enkle ændring i rhodopsins kemiske struktur gør det nu muligt at interagere med transducinet. Dette ændrer også strukturen på receptoren på en sådan måde, at en enzymkaskade aktiveres, og der opstår signalforstærkning.
I øjet fører dette til en øget negativ elektrisk ladning på cellemembranen (hyperpolarisering), der transmitteres som et elektrisk signal (transmission af syn).

Det Uvula celler er placeret ved det skarpeste synspunkt, også kaldet det gule punkt (macula lutea) eller i specialkredse kaldet fovea centralis.
Der er 3 typer kegler, der adskiller sig ved, at de reagerer på lys med et meget specifikt bølgelængdeområde. Der er de blå, grønne og røde receptorer.
Dette dækker det farveområde, der er synligt for os. De andre farver skyldes hovedsageligt aktivering af disse tre celletyper samtidigt, men forskelligt stærkt. Genetiske afvigelser i tegningen af disse receptorer kan føre til de forskellige farveblindheder.

Det Stangceller findes overvejende i grænseområdet (periferi) omkring fovea centralis. Stænger har ikke receptorer til forskellige farveområder. Men de er meget mere følsomme over for lys end keglerne. Deres opgaver er at forbedre kontrasten og se i mørke (nattesyn) eller i svagt lys (skumringssyn).

Nattesyn

Du kan selv teste dette ved at prøve at rette en lille og bare genkendelig stjerne om natten, når himlen er klar. Du vil opdage, at stjernen er lettere at se, hvis du ser let forbi den

Overførsel af stimuli i nethinden

I Nethinden 4 forskellige celletyper er hovedsageligt ansvarlige for transmission af lysstimulus.
Signalet transmitteres ikke kun lodret (fra de ydre retinale lag mod de indre retinale lag), men også vandret. De vandrette og amakrine celler er ansvarlige for vandret transmission og de bipolære celler for lodret transmission. Cellerne påvirker hinanden og ændrer derved det originale signal, der blev initieret af keglerne og stængerne.

Ganglioncellerne er placeret i det inderste lag af nerveceller i nethinden. Cellerne i ganglierne trækkes derefter til den blinde plet, hvor de bliver Optisk nerve (optisk nerve) fokus og lad øjet komme ind i hjernen.
Ved blinde vinkel (en på hvert øje), dvs. i begyndelsen af synsnerven er der forståeligt nok ingen kegler og stænger, og der er heller ingen visuel opfattelse. Forresten kan du nemt finde dine egne blinde pletter:

Blind punkt

Dæk det ene øje med din hånd (da det andet øje ellers ville kompensere for det andet øjes blinde vinkel), skal du rette med det øje, der ikke er tildækket et objekt (for eksempel et ur på væggen) og bevæg nu langsomt den frie udstrakte arm vandret til højre og venstre i samme øjenhøjde med tommelfingeren hævet. Hvis du har gjort alt korrekt og virkelig har rettet et objekt med dit øje, skal du finde et punkt (lidt til siden af øjet), hvor den hævede tommelfinger ser ud til at forsvinde. Dette er den blinde plet.

Yderligere oplysninger om dette:

Blinde vinkel
Test din blinde plet

I øvrigt: Det er ikke kun lys, der kan generere signaler i dråben og stængerne. Et slag mod øjet eller kraftig gnidning udløser en tilsvarende elektrisk impuls, svarende til lys. Enhver, der nogensinde har gnedet øjnene, vil helt sikkert have lagt mærke til de lyse mønstre, som man så tror, de ser.

Visuel vej og transmission til hjernen

Efter at nerveprocesserne i ganglioncellerne er samlet for at danne synsnerven (Nervus opticus), trækker de sig sammen gennem et hul i øjenhulets bagvæg (Canalis opticus).
Bag det mødes de to optiske nerver i den optiske chiasme. Den ene del af nerven krydser (fibrene i den mediale halvdel af nethinden) til den anden side, en anden del ændrer ikke sider (fibrene i den laterale halvdel af nethinden). Dette sikrer, at de visuelle indtryk af en hel halvdel af ansigtet skiftes til den anden side af hjernen.
Før fibrene i corpus geniculatum laterale, en del af thalamus, skiftes til en anden nervecelle, forgrenes nogle optiske nervefibre til dybere reflekscentre i hjernestammen.
Undersøgelsen af øjenrefleksfunktionen kan derfor være meget nyttig, hvis du vil lokalisere det beskadigede område på vej fra øjet til hjernen.
Bag corpus geniculatum laterale fortsætter den derefter via nervesnore i den primære visuelle cortex, der kollektivt benævnes visuel stråling.
Det er her de visuelle impulser bevidst opfattes for første gang. Der er dog stadig ingen fortolkning eller opgave. Den primære visuelle cortex er arrangeret retinotopisk. Det vil sige, et meget specifikt område i den visuelle cortex svarer til et meget specifikt sted på nethinden.
Stedet for den skarpeste vision (fovea centralis) er repræsenteret på ca. 4/5 af den primære visuelle cortex. Fibre fra den primære visuelle cortex trækker hovedsageligt ind i den sekundære visuelle cortex, som er lagt ud som en hestesko omkring den primære visuelle cortex. Det er her, fortolkningen af det, der er blevet opfattet, endelig finder sted. De opnåede oplysninger sammenlignes med information fra andre områder af hjernen. Nervefibre løber fra den sekundære visuelle cortex til praktisk talt alle hjerneområder. Og så skabes der gradvist et helhedsindtryk af det, der ses, hvori der integreres en masse yderligere information såsom afstand, bevægelse og frem for alt tildelingen af, hvilken type objekt det er.

Rundt om den sekundære visuelle cortex er der yderligere visuelle cortex-felter, der ikke længere er ordnet retinotopisk og påtager sig meget specifikke funktioner. For eksempel er der områder, der kombinerer det, der opfattes visuelt med sproget, forbereder og beregner kroppens tilsvarende reaktioner (f.eks. "Fange bolden!") Eller gem det, der ses som en hukommelse.
Du kan finde flere oplysninger om dette emne under: Visuel sti

Måde til visning af visuel opfattelse

Grundlæggende kan processen med at "se" ses og beskrives ud fra forskellige perspektiver. Det ovenfor beskrevne synspunkt skete ud fra et neurobiologisk synspunkt.

Et andet interessant synspunkt er det psykologiske synspunkt. Dette opdeler den visuelle proces i 4 niveauer.

Det første fase (Fysisk-kemisk niveau) og andet trin (Fysisk niveau) beskriver mere eller mindre lignende den visuelle opfattelse i en neurobiologisk sammenhæng.
Det fysisk-kemiske niveau vedrører mere de individuelle processer og reaktioner, der finder sted i en celle, og det fysiske niveau opsummerer disse begivenheder i sin helhed og overvejer forløbet, interaktionen og resultatet af alle individuelle processer.

Den tredje (psykisk niveau) forsøger at beskrive den perceptuelle begivenhed. Dette er ikke så let i den udstrækning, at man ikke kan forstå, hvad der opleves visuelt, hverken energisk eller rumligt.
Med andre ord “opfinder” hjernen en ny idé. En idé baseret på, hvad der visuelt opfattes, der kun findes i bevidstheden hos den person, der har oplevet visuelt. Hidtil har det ikke været muligt at forklare sådanne perceptuelle oplevelser med rent fysiske processer, såsom elektriske hjernebølger.
Ud fra et neurobiologisk synspunkt kan man antage, at en stor del af den perceptuelle oplevelse finder sted i den primære visuelle cortex. På den fjerde fase så finder den kognitive behandling af opfattelsen sted. Den enkleste form for dette er viden. Dette er en vigtig forskel for opfattelsen, fordi det er her, en første opgave finder sted.

Ved hjælp af et eksempel vil behandlingen af det, der opfattes, blive afklaret på dette niveau:
Antag, at en person ser på et billede. Nu hvor billedet er blevet bevidst, begynder kognitiv behandling. Den kognitive behandling kan opdeles i tre arbejdstrin. Først er der en global evaluering.
Billedet analyseres, og objekter kategoriseres (f.eks. 2 personer i forgrunden, et felt i baggrunden).
Dette skaber oprindeligt et samlet indtryk. Samtidig er dette også en læringsproces. Fordi gennem den visuelle erfaring opnås erfaringer, og de ting, der ses, tildeles prioriteter, der er baseret på passende kriterier (fx betydning, relevans for problemløsning osv.).
I tilfælde af en ny, lignende visuel opfattelse kan disse oplysninger derefter bruges, og behandlingen kan finde sted meget hurtigere. Derefter går det til den detaljerede evaluering. Efter en fornyet og nærmere inspektion og scanning af objekterne i billedet fortsætter personen med at analysere de fremtrædende objekter (for eksempel at genkende personen (par), handling (holder hinanden)).
Det sidste trin er den detaljerede evaluering. En såkaldt mental model er udviklet svarende til en idé, men ind i hvilken information fra andre områder af hjernen nu også strømmer, for eksempel minder om de mennesker, der genkendes i billedet.
Eftersom mange andre systemer ud over det visuelle opfattelsessystem har indflydelse på en sådan mental model, skal evalueringen betragtes som meget individuel.
Hver person vurderer billedet på en anden måde på baggrund af erfarings- og læringsprocesser og koncentrerer sig følgelig om visse detaljer og undertrykker andre.
Et interessant aspekt i denne sammenhæng er moderne kunst:
Forestil dig et simpelt hvidt billede med kun en rød malingsklud. Det kan antages, at farvesprøjtet vil være den eneste detalje, der tiltrækker alle seers opmærksomhed uanset erfaring eller læringsprocesser.
Fortolkningen er derimod fri. Og når det kommer til spørgsmålet om, hvorvidt dette er et spørgsmål om højere kunst, er der bestemt ikke et generelt svar, der gælder for alle seere.

Forskelle i dyreverdenen

Måden at se beskrevet ovenfor vedrører den visuelle opfattelse af mennesker.
Neurobiologisk adskiller denne form sig næppe fra opfattelsen hos hvirveldyr og bløddyr.
Insekter og krabber har derimod såkaldte sammensatte øjne. Disse består af ca. 5000 individuelle øjne (ommatider), hver med deres egne sensoriske celler.
Det betyder, at synsvinklen er meget større, men på den anden side er billedets opløsning meget lavere end det menneskelige øje.
Derfor er flyvende insekter også nødt til at flyve meget tættere på objekter, de ser (f.eks. Kage på bordet) for at genkende og klassificere dem.
Farveopfattelse er også anderledes. Bier kan opfatte ultraviolet lys, men ikke rødt lys. Klapperslanger og hugormer har et varmestråleøje (hulorgan), som de kan se infrarødt lys (varmestråling) som kropsvarme. Dette vil sandsynligvis også være tilfældet med sommerfugle.