как зрение связано с мозгом
Как мозг обрабатывает зрительную информацию
Человеческий мозг сначала воспринимает изображение, затем сравнивает его с неким «шаблоном», хранящимся в памяти, а после уже оценивает увиденное — принимает решение. На этом этапе и сосредоточили внимание петербургские учёные.
Специалисты Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН и Военно-медицинской академии исследуют области головного мозга, анализирующие изображение. Они установили, что форму наблюдаемого объекта определяют несколько участков фронтальной коры головного мозга. Учёные применили новый метод — трактографию проводящих путей в головном мозге живого человека. Он позволяет установить, как происходит взаимодействие между различными областями фронтальной коры и какие области мозга посылают туда информацию после предварительной обработки. Работу учёных поддержал РФФИ.
Главным образом, специалистов интересовало, один или несколько центров принятия решений существуют в головном мозге человека.
Для ответа на этот вопрос исследователи создали аппаратно-программный комплекс, который позволяет проводить электрофизиологические и психофизические измерения, функциональную магнитно-резонансную томографию для пространственного картирования активированных областей мозга, а также анатомическую магнитно-резонансную томографию и математическое моделирование. Испытуемым показывали голографические изображения — решётки различной ориентации, которые надо было определить.
После сложного анализа многочисленных данных учёные предположили, что в первые 100 мс в затылочной коре происходит оценка первичных физических характеристик изображения, таких как яркость, контраст и ориентация. Примерно через 200 мс происходит восприятие более сложных характеристик стимула: целостного изображения и ориентации. Через фронтальные доли определяют, что им показывают, и, наконец, через решение принято окончательно.
Исследователи выяснили, какие участки фронтальной коры определяют структуру изображения. Частично эти зоны совпадают с теми, которые осуществляют выбор между разными объектами, но отличаются от зон, которые реагируют на эмоциональные стимулы. Очень важно, что различные задачи, возникающие при оценке изображения, решают разные участки коры и что фронтальная кора головного мозга содержит несколько областей, которые оценивают ориентацию элементов изображения.
NAME] => URL исходной статьи [
Ссылка на публикацию: STRF.ru
Код вставки на сайт
Как мозг обрабатывает зрительную информацию
Человеческий мозг сначала воспринимает изображение, затем сравнивает его с неким «шаблоном», хранящимся в памяти, а после уже оценивает увиденное — принимает решение. На этом этапе и сосредоточили внимание петербургские учёные.
Специалисты Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН и Военно-медицинской академии исследуют области головного мозга, анализирующие изображение. Они установили, что форму наблюдаемого объекта определяют несколько участков фронтальной коры головного мозга. Учёные применили новый метод — трактографию проводящих путей в головном мозге живого человека. Он позволяет установить, как происходит взаимодействие между различными областями фронтальной коры и какие области мозга посылают туда информацию после предварительной обработки. Работу учёных поддержал РФФИ.
Главным образом, специалистов интересовало, один или несколько центров принятия решений существуют в головном мозге человека.
Для ответа на этот вопрос исследователи создали аппаратно-программный комплекс, который позволяет проводить электрофизиологические и психофизические измерения, функциональную магнитно-резонансную томографию для пространственного картирования активированных областей мозга, а также анатомическую магнитно-резонансную томографию и математическое моделирование. Испытуемым показывали голографические изображения — решётки различной ориентации, которые надо было определить.
После сложного анализа многочисленных данных учёные предположили, что в первые 100 мс в затылочной коре происходит оценка первичных физических характеристик изображения, таких как яркость, контраст и ориентация. Примерно через 200 мс происходит восприятие более сложных характеристик стимула: целостного изображения и ориентации. Через фронтальные доли определяют, что им показывают, и, наконец, через решение принято окончательно.
Исследователи выяснили, какие участки фронтальной коры определяют структуру изображения. Частично эти зоны совпадают с теми, которые осуществляют выбор между разными объектами, но отличаются от зон, которые реагируют на эмоциональные стимулы. Очень важно, что различные задачи, возникающие при оценке изображения, решают разные участки коры и что фронтальная кора головного мозга содержит несколько областей, которые оценивают ориентацию элементов изображения.
Зрение и мозг: скрытые взаимосвязи, о которых следует знать
Зрение и мозг всегда работают в неразрывном тандеме. Причём именно мозг ответственен за конечное формирование полноценной картинки, создание которой мы по незнанию приписываем глазам. Большинство офтальмологов, хотя и хорошо представляют механизм рождения изображений в нашем мозгу, тем не менее, обычно не связывают ухудшение зрения с проблемами мозга и нервной деятельности. И назначают стандартную терапию – капли, витамины, физиопроцедуры и упражнения исключительно для глаз вкупе с очками или линзами. Но есть и другой подход к восстановлению зрения – связанный с психической стороной зрительного процесса.
Каким образом видит наш мозг?
Да, ошибки здесь нет, видит – именно мозг! А глаз всего лишь его инструмент, который улавливает и преломляет лучи света, генерируя в сетчатке нервные сигналы. А затем нейронные отростки – ганглиозные аксоны – доставляют эти электрические импульсы в распоряжение мозга. В его затылочной доле расположены центры по переработке полученных данных – зрительная и ассоциативная кора.
О том, что видят не глаза, а мозг, говорят, например, следующие факты:
Каким именно образом мозг складывает целостную картину мира из отрывочных перевёрнутых «вверх ногами», пересекающихся (в связи с поступлением сигналов от двух разных глаз) картинок? Учёные бьются над этим вопросом так же, как над проблемой сознания и мышления. И лишь признают, что зрение и мозг неразрывны, что на 90 % зрение – процесс именно психический, связанный со всем багажом, хранимым нейронами мозга. Опыт тактильного, слухового, обонятельного и вкусового восприятия, несомненно, помогает мозгу увидеть мир во всей полноте.
Когда зрение и мозг в разладе: корковая слепота, или зрительная агнозия
Поражение центров, отвечающих за зрение в коре головного мозга, ведёт к центральной, или корковой, слепоте, именующейся также агнозией. В этом случае речь идёт о невозможности собрать в единое целое «пазлы» отдельно воспринимаемых глазами признаков предмета, из-за чего его узнавания не происходит. При этом на ощупь человек вполне способен опознать этот же предмет. Псевдоагнозии возникают при поражениях мозга, ведущих к атрофии психических функций – деменции.
Причинами зрительной агнозии могут быть:
Основной причиной развития зрительной агнозии является гипоксия – кислородное голодание клеток головного мозга, ведущее к органическим изменениям его структур. Профилактикой центральной слепоты будет снижение высокого давления и оздоровление сосудов головного мозга, а также приём онкопротекторов (предупреждающих онкологию средств).
Зрение и мозг: как первое зависит от второго?
Зрение и мозг находятся и в обратной взаимосвязи: не только глаза поставляют мозгу информацию, но и работа мозга влияет на здоровье глаз. Одним из основоположников концепции, что мозг может блокировать зрительные функции глаз, является Уильям Бейтс.
Бейтс утверждал, что такая блокировка происходит в связи с нежеланием человека что-либо видеть. Ухудшение зрения часто связано с нервным перенапряжением, затрудняющим чёткое видение в связи с нарушением рефракции. Поэтому очень важно умение расслабляться. Причём речь идёт о параллельном расслаблении всей нервной системы и глазных мышц.
Сегодня у психосоматической теории снижения зрения немало сторонников, полагающих, что проблемы с глазами могут быть вызваны следующими причинами:
Список можно продолжать, но, пожалуй, назовём важнейших врагов хорошего зрения с точки зрения психологии. Это хронический стресс и депрессия, без избавления от которых трудно рассчитывать на восстановление зрительных функций. Так что душевного равновесия вам, оптимизма и здоровья!
Глаз человека: строение и функции
Для многих из нас будет открытием, что глазами мы только смотрим, но не видим. Изображение формируется в коре головного мозга, которая воспринимает сигналы от зрительного нерва и преобразует в картинку, отражающую действительность. Орган зрения – совершенный анализатор, выработавшийся в процессе эволюционного развития. Ни одна современная технология не позволяет создать даже примитивный аналог человеческого глаза. Через глаза мы получаем более 80% информации, поэтому глаза необходимо беречь и периодически проходить обследование у врача-офтальмолога. Своевременное выявление заболеваний и адекватное лечение предотвратит развитие серьезных осложнений.
Как мы видим?
Обработка импульсов, поступающих в мозг от двух глаз, дает объемное изображение. Первичные сигналы от сетчаток обоих глаз передаются по зрительным нервам, которые образуют частичный перекрест (хиазму). Нервные волокна, идущие изначально от каждого глаза отдельно, перераспределяются таким образом, что в правое полушарие коры головного мозга поступает информация с правой стороны сетчатки обоих глаз, а в левое – с левой стороны. После перекреста нервный импульс попадает в подкорковые центры зрительного анализатора, где происходит анализ зрительных стимулов, оцениваются их цветовые характеристики, пространственный контраст и средняя освещенность в различных участках поля зрения. Далее нейроны подкоркового слоя через аксоны передают преобразованные сигналы в проекционную область зрительной коры, где и формируется изображение.
Зачем нужно проверять зрение?
Глаз в этой сложнейшей системе является всего лишь «приемником», преобразующим изображение в миллионы нервных импульсов. Малейший сбой в сложнейшем механизме чреват серьезными последствиями, вплоть до полной слепоты. Диагностика с применением приборов последнего поколения позволяет выявить любую проблему на ранней стадии и принять меры к ее устранению.
Строение глаза
Глаза – не только «зеркало души», но и сложнейшие оптические приборы, принимающие и кодирующие электромагнитные волны видимой части спектра в нервные импульсы для передачи в мозг. В глазном яблоке заключены одновременно три аппарата – рефракционный, аккомодационный и сенсорный, согласованная работа которых и обеспечивает зрительное восприятие.
Оптик-Центр предлагает пройти комплексное обследование, по результатам которого врач-офтальмолог предложит оптимальный метод коррекции зрения – очки, контактные линзы, лазерную коррекцию или замену хрусталика. Очки и линзы совершенно бесплатно помогут подобрать в салонах «Оптик-Центр», а консультанты предложат красивую и модную оправу, которая станет отличным аксессуаром.
Проблемы с глазами? – Вам к неврологу!
Нарушение зрения, боли, ощущения «песка» в глазах могут быть связаны не только с заболеванием глаз, но и с поражением нервной системы.
КАКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ МОГУТ ПИВЕСТИ К НЕПРИЯТНЫМ ОЩУЩЕНИЯМ В ГЛАЗАХ?
Появление неприятных ощущений в глазах может быть связано:
Часто пациенты обращаются к врачу с жалобами на покраснение глаз и ощущение давления на них с чем это может быть связано?
Эти симптомы могут быть связаны с нарушением венозного оттока из области орбит, что часто наблюдается при шейном остеохондрозе.
С чем кроме заболеваний глаз может быть связано нарушение зрения?
Начну с того, что глаз является органом воспринимающим изображение, далее это изображение по зрительным путям головного мозга передается в кору, где и анализируется. Повреждение зрительных путей на любом участке или коркового анализатора приводит к нарушению зрения.
По каким причинам может возникать повреждение зрительных путей головного мозга?
Повреждение зрительных путей головного мозга может наблюдаться при любом диффузном или очаговом заболевании головного мозга, это последствия травм черепа, инфекции центральной нервной системы, рассеянный склероз …
Наиболее частой причиной являются сосудистые (дисциркуляторные) нарушения головного мозга. Нарушения мозгового кровообращения могут быть острыми – возникающими внезапно, и хроническими – появляющимися постепенно, исподволь.
ЧТО ЖЕ НЕОБХОДИМО ДЛЯ СВОЕВРЕМЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИВОДЯЩИХ К НАРУШЕНИЮ ЗРЕНИЯ?
Все эти современные исследования помогут точно, в наиболее короткие сроки установить причины и механизмы нарушения зрения, а без этого невозможно выбрать наиболее эффективную тактику лечения.
Как зрение связано с мозгом
Строение и функции глаза.
Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, хиазму, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему.
Бинокулярное зрение.
Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным (то есть формировать трехмерное изображение). Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв «правую часть» изображения в правую сторону головного мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения — правую и левую — головной мозг соединяет воедино. Так как каждый глаз воспринимает «свою» картинку, при нарушении совместного движения правого и левого глаза может быть расстроено бинокулярное зрение. Попросту говоря, у вас начнет двоиться в глазах или вы будете одновременно видеть две совсем разные картинки.
Основные функции глаза.
Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача — «передать» правильное изображение зрительному нерву.
Роговица — прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза — склерой.
Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью.
Радужка — по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Радужка отвечает за цвет глаз (если он голубой — значит, в ней мало пигментных клеток, если карий — много). Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.
Зрачок — отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.
Хрусталик — «естественная линза» глаза. Он прозрачен, эластичен — может менять свою форму, почти мгновенно «наводя фокус», за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.
Стекловидное тело — гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.
Сетчатка — состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.
Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление колбочек находится в центральной ямке (макуле), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.
Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся 6 глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.
Сосудистая оболочка — выстилает задний отдел склеры, к ней прилегает сетчатка, с которой она тесно связана. Сосудистая оболочка ответственна за кровоснабжение внутриглазных структур. При заболеваниях сетчатки очень часто вовлекается в патологический процесс. В сосудистой оболочке нет нервных окончаний, поэтому при ее заболевании не возникают боли, обычно сигнализирующие о каких-либо неполадках.
Зрительный нерв — при помощи зрительного нерва сигналы от нервных окончаний передаются в головной мозг.
Нарушение зрения: пресбиопия, гиперметропия, миопия.
Пресбиопия — возрастная дальнозоркость.
Причины возникновения пресбиопии: Благодаря способности хрусталика изменять фокусное расстояние (аккомодации), человек способен различать предметы на разных расстояниях – как вблизи, так и вдали. С возрастом, хрусталик становится все более плотным и постепенно утрачивает свою эластичность, из-за чего снижается его способность увеличивать свою кривизну при рассмотрении близко расположенных от глаза предметов, способность глаза к аккомодации утрачивается. Кроме того, в результате процессов старения организма значительно ослабевают мышцы, удерживающие хрусталик. Это приводит к тому, что когда затылочные доли головного мозга, ответственные за зрение, посылают мышцам глаза сигнал, они уже не способны в достаточной степени изменять форму хрусталика, чтобы сфокусировать изображение близко расположенных предметов на сетчатку. В итоге человек видит предметы расплывчато и нечетко.
Симптомы пресбиопии:
Группы риска. К сожалению, пресбиопия (возрастная дальнозоркость) является заболеванием, которое рано или поздно касается абсолютно всех людей, даже тех, кто всю жизнь имел прекрасное зрение. Пресбиопия является необратимым состоянием и у всех скорость прогрессирования этого заболевания протекает по-разному. У людей с дальнозоркостью пресбиопия, как правило, начинается значительно раньше, чем у всех остальных.
— вид рефракции глаза, при котором изображение предмета фокусируется не на определенной области сетчатки, а в плоскости за ней. Такое состояние зрительной системы приводит к нечеткости изображения, которое воспринимает сетчатка.
Причины дальнозоркости. Причиной дальнозоркости может быть укороченное глазное яблоко, либо слабая преломляющая сила оптических сред глаза. Увеличив ее, можно добиться того, что лучи будут фокусироваться там, где они фокусируются при нормальном зрении. С возрастом, зрение особенно вблизи все больше ухудшается из-за уменьшения аккомодативной способности глаза вследствие возрастных изменений в хрусталике — снижается эластичность хрусталика, ослабевают мышцы, удерживающие его, и как следствие снижается зрение. Именно поэтому возрастная дальнозоркость(пресбиопия) наличествует практически у всех людей после 40–50 лет.
Степени дальнозоркости.
Врачи офтальмологи выделяют три степени гиперметропии:
Близорукость (миопия)
— заболевание, при котором человек плохо различает предметы, расположенные на дальнем расстоянии. При близорукости изображение приходится не на определенную область сетчатки, а расположено в плоскости перед ней. Поэтому оно воспринимается нами как нечеткое. Происходит это из-за несоответствия силы оптической системы глаза и его длины. Обычно при близорукости размер глазного яблока увеличен (осевая близорукость), хотя она может возникнуть и как результат чрезмерной силы преломляющего аппарата (рефракционная миопия). Чем больше несоответствие, тем сильнее близорукость.
Степени близорукости.
Врачи-офтальмологи разделяют миопию на:
Близорукие люди нуждаются в очках для дали, а многие и для близи: когда миопия превышает 6–8 и более диоптрий. Но очки, увы, не всегда корректируют зрение до высокого уровня, что связано с дистрофическими и др. изменениями в оболочках близорукого глаза. Близорукость может быть врожденной, а может появиться со временем, иногда начинает усиливаться —прогрессировать. При близорукости человек хорошо различает даже мелкие детали вблизи, но чем дальше расположен предмет, тем хуже он его видит. Задача любой коррекции близорукости — ослабить силу преломляющего аппарата глаза так, чтобы изображение пришлось на определенную область сетчатки (то есть вернулось «в норму»).
Ложная близорукость. Спазм аккомодации.
Цилиарное тело и цинновые связки отвечают за изменение эластичности хрусталика (принцип аккомодации)
Аккомодация (от лат. accomodatio — приспособление) — способность глаза к четкому видению на различных расстояниях. Она осуществляется при помощи согласованной работы трех элементов: ресничной (цилиарной) мышцы, ресничной связки и хрусталика.
Нормальное состояние глаза — это аккомодация вдаль, когда мышцы расслаблены. Для того, чтобы рассмотреть предмет вблизи, происходит сокращение ресничной (так называемой цилиарной) мышцы, расслабляются цинновы связки, в результате чего эластичный хрусталик увеличивает свою кривизну (становится выпуклым). Это приводит к возрастанию его оптической силы на 12–13 диоптрий, световые лучи сводятся в фокус на сетчатке и изображение становится четким. При отсутствии стимула к аккомодации ресничная мышца расслабляется, преломляющая сила глаза уменьшается, и он снова фокусируется на бесконечность. Происходит дезаккомодация (или аккомодация вдаль).
Аккомодация и возраст.
Одно из самых важных условий нормальной аккомодации — эластичность хрусталика. К сожалению, эластичность хрусталика меняется с возрастом. Самые высокие аккомодационные свойства у хрусталика — в детстве. С возрастом, эластичность хрусталика уменьшается и постепенно (обычно после 40–45 лет) снижается способность хорошо видеть вблизи, развивается так называемая пресбиопия — возрастная дальнозоркость. В большинстве случаев к 60–70 годам способность к аккомодации утрачивается полностью.
В сумеречное время аккомодация, обеспечивающая зрение вдаль, исчезает. Это обстоятельство является одной из причин плоховидения (некомфортного зрения) в вечернее и ночное время суток. Величина аккомодации в среднем равна 2,0 диоптрии, соответственно, в условиях низкой освещенности гиперметропия (дальнозоркость)уменьшается на 2,0 диоптрии, глаз без аномалии рефракции (эмметропический глаз) становится близоруким, аблизорукость увеличивается на 2,0 диоптрии.
Причины.
Основным стимулом для того, чтобы рефлекс аккомодации появился, является расфокусировка изображения на сетчатке в оптимальных условиях освещенности среды — световые лучи от близлежащего предмета фокусируются не на сетчатке (на сетчатке — рафокусировка), эта расфокусировка воспринятая мозгом, является импульсом к включению механизма аккомодации. Нервный импульс, проходя по глазодвигательному нерву, дает сигнал к сокращению ресничной мышцы. Мышца сокращается, натяжение цинновых связок уменьшается, в результате хрусталик изменяет свою кривизну. Вследствие этого, фокус изображения перемещается на сетчатку. Если взгляд будете переведен вдаль, то фокус изображения возвращается на сетчатку, сигнала о расфокусировке нет, нервного импульса нет, ресничная мышца расслабляется, натяжение цинновых связок усиливается, хрусталик, в итоге, уменьшает свою кривизну и вновь становится плоским.
Развитию спазма аккомодации способствует:
Показатели аккомодации.
Аккомодационную способность глаза выражают в диоптриях или линейных величинах.
Показатели аккомодации, полученные при исследовании каждого глаза в отдельности, называют абсолютными. А сразу обоих — относительными, т.к. выполняются при определенной конвергенци (сведении) зрительных осей.
Аккомодация тесно связана с конвергенцией. При одном и том же угле сходимости зрительных линий аккомодационные затраты у пациентов с различной (остротой зрения) не одинаковы. Так, например, у детей с некоррегированной гиперметропией (дальнозоркостью) средней и высокой степени может развиться аккомодационное сходящееся косоглазие.
Формы нарушения аккомодации.
Возрастное ослабление аккомодации (пресбиопия) — физиологическое явление, которое связано с возрастной эволюцией хрусталика, его уплотнением и постепенной потерей эластичных свойств. Лечение — подбор оптимальной коррекции для близи в соответствии с возрастом и исходной рефракцией.
Проявления спазма аккомодации.
Продолжительность этого состояния может длиться от нескольких месяцев до нескольких лет.
Профилактика и лечение.