Como funciona a visão?

Sinônimos em um sentido mais amplo

Médico: percepção visual, visualização

Olhe olhe

Inglês: veja, observe, olhe

introdução

Ver é um processo muito complexo que ainda não foi esclarecido em todos os detalhes. A luz é passada como informação em forma elétrica para o cérebro e processada de acordo.

Para entender a visão, alguns termos devem ser conhecidos, que são brevemente explicados a seguir:

  1. O que é luz

  2. O que é um neurônio?

  3. Qual é o caminho visual?

  4. Quais são os centros ópticos de visão?

Figura globo ocular

  1. Nervo óptico (nervo óptico)
  2. Córnea
  3. lente
  4. Camâra anterior
  5. Músculo ciliar
  6. Vítreo
  7. Retina

O que é visão

Ver com os olhos é a percepção visual da luz e a transmissão para os centros visuais do cérebro (SNC).
Isso é seguido pela avaliação das impressões visuais e uma possível reação subsequente a ela.

A luz desencadeia uma reação química no olho da retina, que cria um impulso elétrico específico que é transmitido via nervos para os chamados centros cerebrais ópticos. No caminho para lá, nomeadamente já na retina, o estímulo elétrico é processado e preparado para os centros superiores de forma que estes possam lidar com a informação fornecida em conformidade.

Além disso, é preciso incluir as consequências psicológicas que resultam do que é visto. Depois que a informação no córtex visual do cérebro se torna consciente, a análise e a interpretação ocorrem. Um modelo fictício é criado para representar a impressão visual, com a ajuda do qual a concentração é direcionada para detalhes específicos do que é visto. A interpretação depende muito do desenvolvimento individual do espectador. Experiências e memórias influenciam involuntariamente neste processo, de forma que cada pessoa cria sua "própria imagem" a partir de uma percepção visual.

O que é luz

A luz que percebemos é a radiação eletromagnética com um comprimento de onda na faixa de 380-780 nanômetros (nm). Os diferentes comprimentos de onda da luz neste espectro determinam a cor. Por exemplo, a cor vermelha está em uma faixa de comprimento de onda de 650 - 750 nm, verde na faixa de 490 - 575 nm e azul em 420 - 490 nm.

Olhando mais de perto, a luz também pode ser dividida em partículas minúsculas, os chamados fótons. Essas são as menores unidades de luz que podem criar um estímulo para o olho. Para que o estímulo seja perceptível, um número incrível desses fótons deve, é claro, disparar um estímulo no olho.

O que é um neurônio?

UMA Neurônio geralmente denota um Célula nervosa.
As células nervosas podem assumir funções muito diferentes. Principalmente, no entanto, eles são receptivos a informações na forma de impulsos elétricos, que podem mudar dependendo do tipo de célula nervosa e via processos celulares (Axônios, Sinapses) e, em seguida, transmiti-lo a uma ou, com muito mais frequência, a várias outras células nervosas.

Ilustração de terminações nervosas (sinapse)

  1. Terminações nervosas (dentrite)
  2. Substâncias mensageiras, por ex. Dopamina
  3. outra terminação nervosa (axônio)

Qual é o caminho visual

Como Via visual a conexão de olho e cérebro denotado por numerosos processos nervosos. Começando pelo olho, começa com a retina e fica no Nervo óptico no cérebro. no Corpus geniculatum laterale, perto do tálamo (ambas estruturas cerebrais importantes), há uma mudança para a radiação visual. Em seguida, irradia para o lobo posterior (lobo occipital) do cérebro, onde os centros visuais estão localizados.

Quais são os centros ópticos de visão?

Os centros ópticos de visão são áreas do cérebro que processam principalmente as informações vindas do olho e iniciam as reações apropriadas.

Isso inclui principalmente o Córtex visualque está localizado na parte de trás do cérebro. Ele pode ser dividido em um córtex visual primário e um secundário. Aqui, o que é visto é primeiro percebido conscientemente, depois interpretado e classificado.

Existem também centros visuais menores no tronco cerebral que são responsáveis ​​pelos movimentos e reflexos oculares. Eles não são importantes apenas para o processo visual saudável, mas também desempenham um papel importante em exames, por exemplo, para determinar qual parte do cérebro ou a via visual está danificada.

Percepção visual na retina

Para que possamos ver, a luz precisa atingir a retina na parte posterior do olho. Primeiro, ele passa pela córnea, pupila e cristalino, depois atravessa o humor vítreo atrás do cristalino e deve primeiro penetrar em toda a retina antes de chegar aos lugares onde pode desencadear um efeito pela primeira vez.

A córnea e a lente fazem parte do aparelho refrativo (ótico), que garante que a luz seja refratada corretamente e que toda a imagem seja reproduzida com precisão na retina. Caso contrário, os objetos não seriam percebidos claramente. É o caso, por exemplo, da miopia ou hipermetropia.
A pupila é um importante dispositivo de proteção que regula a incidência da luz ao expandir ou contrair. Existem também drogas que anulam essa função protetora. Isso é necessário após as operações, por exemplo, quando o aluno precisa ser imobilizado por algum tempo para que o processo de cicatrização seja melhor promovido.

Depois que a luz penetra na retina, ela atinge células chamadas bastonetes e cones. Essas células são sensíveis à luz.
Eles possuem receptores (“sensores de luz”) que se ligam a uma proteína, mais precisamente a uma proteína G, a chamada transducina. Esta proteína G especial está ligada a outra molécula chamada rodopsina.
É constituída por uma parte da vitamina A e uma parte da proteína, a chamada opsina. Uma partícula de luz que atinge tal rodopsina muda sua estrutura química, endireitando uma cadeia previamente torcida de átomos de carbono.
Essa simples mudança na estrutura química da rodopsina agora torna possível interagir com a transducina. Isso também muda a estrutura do receptor de tal forma que uma cascata de enzimas é ativada e ocorre a amplificação do sinal.
No olho, isso leva a um aumento da carga elétrica negativa na membrana celular (hiperpolarização), que é transmitida como um sinal elétrico (transmissão da visão).

o Células úvula estão localizados no ponto de visão mais nítida, também chamado de ponto amarelo (mácula lútea) ou em círculos de especialistas chamados fóvea central.
Existem 3 tipos de cones, que se diferenciam por reagirem à luz de uma faixa de comprimento de onda muito específica. Existem os receptores azul, verde e vermelho.
Isso cobre a gama de cores que é visível para nós. As outras cores resultam principalmente da ativação simultânea, mas diferente, desses três tipos de células. Desvios genéticos no projeto desses receptores podem levar a vários daltonismo.

o Células Rod é encontrada predominantemente na área de fronteira (periferia) ao redor da fóvea central. Os bastonetes não possuem receptores para diferentes faixas de cores. Mas eles são muito mais sensíveis à luz do que os cones. Suas tarefas são aumentar o contraste e enxergar no escuro (visão noturna) ou com pouca luz (visão crepuscular).

Visão noturna

Você pode testar isso tentando consertar uma estrela pequena e reconhecível à noite com céu claro. Você descobrirá que a estrela é mais fácil de ver se olhar além dela levemente

Transmissão de estímulos na retina

No Retina 4 tipos de células diferentes são os principais responsáveis ​​pela transmissão do estímulo de luz.
O sinal não é transmitido apenas verticalmente (das camadas retinais externas em direção às camadas retinianas internas), mas também horizontalmente. As células horizontais e amácrinas são responsáveis ​​pela transmissão horizontal e as células bipolares pela transmissão vertical. As células influenciam-se mutuamente e, portanto, mudam o sinal original iniciado pelos cones e bastonetes.

As células ganglionares estão localizadas na camada mais interna das células nervosas da retina. Os processos celulares dos gânglios, em seguida, puxam para o ponto cego, onde se tornam Nervo óptico (nervo óptico) focalize e deixe o olho entrar no cérebro.
No ponto cego (um em cada olho), ou seja, no início do nervo óptico, compreensivelmente não há cones e bastonetes e também não há percepção visual. A propósito, você pode encontrar facilmente seus próprios pontos cegos:

Ponto cego

Segure um olho com a mão (já que o segundo olho compensaria o ponto cego do outro), fixe com o olho que não está coberto um objeto (por exemplo, um relógio na parede) e agora mova lentamente o braço estendido horizontalmente para a direita e para a esquerda no mesmo nível dos olhos com o polegar levantado. Se você fez tudo corretamente e realmente fixou um objeto com seu olho, você deve encontrar um ponto (um pouco ao lado do olho) onde o polegar levantado parece desaparecer. Este é o ponto cego.

A propósito: Não é apenas a luz que pode gerar sinais na úvula e nas hastes. Uma pancada no olho ou uma fricção forte desencadeia um impulso elétrico correspondente, semelhante à luz. Qualquer pessoa que já esfregou os olhos certamente notou os padrões brilhantes que você pensa ver.

Via visual e transmissão para o cérebro

Depois que os processos nervosos das células ganglionares se agrupam para formar o nervo óptico (Nervus opticus), eles se juntam através de um orifício na parede posterior da cavidade ocular (Canalis opticus).
Atrás disso, os dois nervos ópticos se encontram no quiasma óptico. Uma parte do nervo cruza (as fibras da metade medial da retina) para o outro lado, outra parte não muda de lado (as fibras da metade lateral da retina). Isso garante que as impressões visuais de uma metade completa do rosto sejam transferidas para o outro lado do cérebro.
Antes que as fibras do corpus geniculatum laterale, parte do tálamo, sejam transferidas para outra célula nervosa, algumas fibras do nervo óptico ramificam-se para centros reflexos mais profundos no tronco cerebral.
O exame da função reflexa ocular pode, portanto, ser muito útil se você quiser localizar a área danificada no caminho do olho ao cérebro.
Atrás do corpus geniculatum laterale, ele continua por meio de cordões nervosos até o córtex visual primário, que são coletivamente chamados de radiação visual.
Lá, os impulsos visuais são percebidos conscientemente pela primeira vez. No entanto, nenhuma interpretação ou atribuição foi feita ainda. O córtex visual primário é organizado retinotopicamente. Isso significa que uma área muito específica do córtex visual corresponde a um local muito específico na retina.
A localização da visão mais nítida (fovea centralis) é representada em aproximadamente 4/5 do córtex visual primário. As fibras do córtex visual primário puxam principalmente para o córtex visual secundário, que é disposto como uma ferradura ao redor do córtex visual primário. É aqui que finalmente ocorre a interpretação do que é percebido. A informação obtida é comparada com a informação de outras áreas do cérebro. As fibras nervosas vão do córtex visual secundário a praticamente todas as regiões do cérebro. E assim, gradualmente, é criada uma impressão geral do que é visto, na qual muitas informações adicionais como distância, movimento e, acima de tudo, a atribuição de que tipo de objeto é, são incorporadas.

Em torno do córtex visual secundário, existem outros campos do córtex visual que não são mais arranjados retinotopicamente e assumem funções muito específicas. Por exemplo, existem áreas que conectam o que é percebido visualmente com a linguagem, preparam e calculam as reações correspondentes do corpo (por exemplo, "pegar a bola!") Ou salvam o que é visto como uma memória.
Você pode encontrar mais informações sobre este tópico em: Percurso visual

Maneira de ver a percepção visual

Basicamente, o processo de “ver” pode ser visto e descrito de diferentes ângulos. O ponto de vista descrito acima aconteceu do ponto de vista neurobiológico.

Outro ângulo interessante é o ponto de vista psicológico. Isso divide o processo visual em 4 níveis.

o primeira etapa (Nível físico-químico) e segundo passo (Nível físico) descreve uma percepção visual mais ou menos semelhante em um contexto neurobiológico.
O nível físico-químico está mais relacionado aos processos e reações individuais que ocorrem em uma célula e o nível físico resume esses eventos em sua totalidade e considera o curso, a interação e o resultado de todos os processos individuais.

O terceiro (nível psíquico) tenta descrever o evento perceptivo. Isso não é tão fácil, pois você não pode compreender o que experienciou visualmente, nem energética nem espacialmente.
Em outras palavras, o cérebro “inventa” uma nova ideia. Uma ideia baseada no que é percebido visualmente e que só existe na consciência de quem a experimentou visualmente. Até o momento, não foi possível explicar essas experiências perceptivas com processos puramente físicos, como ondas cerebrais elétricas.
De um ponto de vista neurobiológico, entretanto, pode-se supor que uma grande parte da experiência perceptiva ocorre no córtex visual primário. No quarto estágio Então ocorre o processamento cognitivo da percepção. A forma mais simples disso é o conhecimento. Esta é uma diferença importante para a percepção, porque é aqui que ocorre uma atribuição inicial.

Usando um exemplo, o processamento do que é percebido deve ser esclarecido neste nível:
Suponha que uma pessoa esteja olhando para uma foto. Agora que a imagem se tornou consciente, o processamento cognitivo começa. O processamento cognitivo pode ser dividido em três etapas de trabalho. Primeiro, há uma avaliação global.
A imagem é analisada e os objetos são categorizados (por exemplo, 2 pessoas em primeiro plano, um campo em segundo plano).
Isso cria inicialmente uma impressão geral. Ao mesmo tempo, é também um processo de aprendizagem. Porque por meio da experiência visual, as experiências são adquiridas e as coisas vistas recebem prioridades, que são baseadas em critérios apropriados (por exemplo, importância, relevância para a resolução de problemas, etc.).
No caso de uma percepção visual nova e semelhante, essas informações podem ser acessadas e o processamento pode ocorrer muito mais rápido. Em seguida, vai para a avaliação detalhada. Depois de uma inspeção e varredura renovada e mais próxima dos objetos na imagem, a pessoa passa a analisar os objetos salientes (por exemplo, reconhecendo as pessoas (casal), ação (segurando um ao outro)).
A última etapa é a avaliação elaborativa. Um assim chamado modelo mental é desenvolvido semelhante a uma ideia, mas para o qual também fluem informações de outras áreas do cérebro, por exemplo, memórias de pessoas reconhecidas na imagem.
Visto que, além do sistema de percepção visual, muitos outros sistemas exercem sua influência sobre tal modelo mental, a avaliação deve ser vista como muito individual.
Cada pessoa avaliará a imagem de uma maneira diferente com base na experiência e nos processos de aprendizagem e, consequentemente, se concentrará em certos detalhes e suprimirá outros.
Um aspecto interessante neste contexto é a arte moderna:
Imagine uma imagem branca simples com apenas uma gota de tinta vermelha. Pode-se presumir que o toque de cor será o único detalhe que atrairá a atenção de todos os espectadores, independentemente da experiência ou dos processos de aprendizagem.
A interpretação, entretanto, é deixada livre. E quando se trata de saber se isso é uma questão de arte superior, certamente não há uma resposta geral que se aplique a todos os espectadores.

Diferenças para o mundo animal

A maneira de ver descrita acima está relacionada à percepção visual das pessoas.
Neurobiologicamente, esta forma dificilmente difere da percepção em vertebrados e moluscos.
Os insetos e caranguejos, por outro lado, têm os chamados olhos compostos. Estes consistem em aproximadamente 5.000 olhos individuais (omatídeos), cada um com suas próprias células sensoriais.
Isso significa que o ângulo de visão é muito maior, mas a resolução da imagem é muito menor do que a do olho humano.
Portanto, os insetos voadores têm que voar muito mais perto dos objetos vistos (por exemplo, bolo na mesa), a fim de reconhecê-los e classificá-los.
A percepção das cores também é diferente. As abelhas podem perceber a luz ultravioleta, mas não a luz vermelha. As cascavéis e as víboras têm um olho de raio de calor (órgão da fossa) com o qual vêem luz infravermelha (radiação de calor) como o calor do corpo. É provável que esse seja o caso também com as borboletas noturnas.

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