Зрительные отделы головного мозга

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Данная статья отражает видение функционирования принципа цветовосприятия только с точки зрения отдельного пользователя - Миг (сама статья, орфография и стилистика автора сохранены).

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Зрение
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Оптический тракт
Зрительные тропы мозга
Рис.4,Схема цветного зрения с точки зрения трёхкомпонентной теории

Зрительные отделы головного мозга — восприятие цвета и света, получение оптического изображения в коре головного мозга — второй, окончательный этап работы зрительной системы образования оптического видения в зрительных отделах головного мозга.

Даже на начальном этапе визуального восприятия света и цвета в визуальной системе, в пределах сетчатки, проходя через начальные цветные механизмы «противника».

Известно, что механизмы противника обращаются к противостоящему цветовому эффекту красно-зелёных, синих-жёлтых и чёрно-белых цветов. При этом визуальная информация возвращается назад через зрительный нерв к оптическому перекрёстку, где два оптических нерва встречаются и информация от временных (контралатеральных) визуальных полевых перекрёстков до противоположной стороны мозга. После оптического перекрёстка зрительные тракты нервного волокна упоминаются как оптические тракты, которые входят в таламус en:Thalamus через синапс в боковом латеральном коленчатом теле (ЛКТ). ЛКТ является отдельным отделом головного мозга из шести слоёв: два магноцеллюлярных (большая клетка) бесцветные слои (М. клеток) и четырёх parvocellular (маленькая клетка) цветных слоёв (P клетки). В пределах слоев P-клетки ЛКТ есть два цветных типа противника: красного против зелёного и синего против зелёного/красного.

После синапсиса в ЛКТ, визуальные тракты продвигается назад к первичной зрительной коре (ПВК-V1), расположенной позади мозга в пределах затылочной доле. В пределах V1 слоя наружного коленчатого тела есть отличная полоса (бороздчатость). Это также упоминается «как полосатая кора», с другими корковыми визуальными областями, упомянутыми все вместе как «extrastriate кора». На данном этапе цветная обработка становится намного более сложной.

Оптические тракты после встречи сигналов от правого и левого глаза в слои коленчатого тела
Ошибка создания миниатюры: Файл не найден
Схема наружного коленчатого тела. Слои 1 и 2 расположены более вентрально, ближе к приходящим волокнам оптического тракта.

В первичной визуальной коре (ПВК-V1) простая трёхцветная сегрегация начинает ломаться. Много клеток в ПВК-V1 отвечают на некоторые части спектра лучше, чем другие, но эта «настройка цвета» является часто иначе зависящий от области адаптации визуальной системы. Данная клетка, которая могла бы лучше всего ответить на лучи света с длинными волнами, при относительно ярком свете, могла бы тогда стать отзывчивой ко всем длинам волн при относительно тусклом освещении. Поскольку цветная настройка этих клеток не устойчива, некоторые полагают, что различное, относительно маленькое количество нейронов в ПВК-V1 ответственно за цветное зрение. Эти специализированные «цветные клетки»" часто имеют восприимчивые области, которые могут вычислить местные взаимные отношения колбочек. Такие «клетки двойного противника» были первоначально описаны в сетчатке серебряного карася Найджелом Доу[1][2]; их существование в приматах предлагалось Дэвидом Хьюбелем и Торстен Визелем и впоследствии было доказано Бевилом Конвей[3]. Поскольку Маргарет Ливингстоун и Дэвид Хьюбель показали, что двойные клетки противника группируются в пределах ограниченных областей ПВК-V1, названных каплями, и как думают, входят в два вида — красно-зелёные и синие-жёлтые[4]. Красно-зелёные клетки сравнивают относительные количества красно-зелёных в одной части объекта с количеством красно-зелёных в смежной части объекта, отвечая лучше всего на местный цветной контраст (красный рядом с зелёным). Исследования при моделировании показали, что клетки двойного противника — идеальные кандидаты на нервные системы цветного постоянства, объясненного Эдвином Х. Земля en:Edwin_H._Land в его теории о ретинексе[5].

Способность глаза различить 1 млн. пикселей

От капель ПВК-V1 цветную информацию посылают клеткам во вторую визуальную область V2. Клетки в V2 являются наиболее постоянно настроенными на цвет, группируются в «тонких полосах», также как капли в ПВК-V1, для окраски оксидазы цитохрома фермента (отделение тонких полос — межполосы и толстые полосы, кажется, заинтересованы в другой визуальной информации — движения и формы с высокой разрешающей способностью). Нейроны в V2 — синапс клетки в расширенном V4. Эта область включает не только V4, но и две другие области в следующей низшей временной коре, предшествующей области V3, спинной — следующей низшей временной коры, и следующий TEO[6][7]. (Область, которую V4 был представлен как Semir Zeki, но после этого показали, что у него нет пространства[8]. Обработка цвета в расширенном V4 происходит в цветных модулях размером в миллиметр, названных шариками en:Glob_(visual_system)[6][7]. Это первая часть мозга, в котором цвет обработан с данными полного диапазона оттенков, найденных в цветовом пространствеen:Color_space[6][7].

Анатомические исследования показали, что нейроны в расширенном V4 обеспечивают вход в низшию временную долю. Кора «IT», как думают, объединяет цветную информацию формы с формой, хотя было трудно определить соответствующие критерии для этого требования. Несмотря на эту неясность, было важно характеризовать эту тропу (ПВК-V1> V2> V4> IT) как брюшной поток en:Ventral_stream#Ventral_stream или, как «такая тропа», отличная от спинного потока en:Dorsal_stream#Dorsal_stream («где тропа»), которая, как думают, способна проанализировать движение, среди многих других особенностей.

При этом импульсы из правого глаза идут в левое полушарие мозга, и наоборот (см. в рис. 2-(А)). Реакция на свет также может быть различной (см. в рис. 2-(В).

Оптические изображения в мозгу и в фотографии[править]

Оптическое изображение в мозгу[править]

На основании вышеизложенного видно, что оптическое изображение (или предметные точки) на фокальной поверхности — сетчатке (биологическом фотосенсоре) как и в фотографии воспринято клетками, состоящими из определённого количества фотодатчиков (пикселей), например, колбочек, чувствительных к основным спектральным лучам, например, к красному, зелёному, синему (RGB). Сигналы фотодатчиков или фоторецепторов колбочек (их количество около 6 млн.) по строго связанной биологической системе передачи их при помощи синапсов по нерным каналам, которых насчитано примерно около 1,2 млн., передаюрся в головной мозг. Возникае вопрос, как это 6 млн. сигналов, трансдукцируемых синими, зелёными, красными колбочками каждого блока или от 2млн. клеток могут передаться по 1,2млн. каналов? При этом следует учесть работу экстерорецепторов (фотодатчиков) ганглиозного слоя сетчатки ipRGC, синапсически связанных прямой и обратной связью с колбочками, палочками и с головным мозгом, содержащими фотопигмент меланопсин, которые способны подавлять или усиливать фототрансдукцию биосигналов палочек и колбочек[цитата необходима].

На начальном этапе визуального восприятия света и цвета (в пределах сетчатки) восприятие цвета начинается на раннем уровне в визуальной системе — уже в пределах сетчатки, проходя через начальные цветные механизмы «противника» — оппонентного отбора наиболее ярких сигналов.

После синапсиса в ЛКТ, зрительные тракты продвигается назад к первичной зрительной коре (ПВК-V1), расположенной позади мозга в пределах затылочной доле. В пределах V1 слоя наружного коленчатого тела есть отличная полоса (бороздчатость). Это также упоминается «как полосатая кора» с другими корковыми визуальными областями, упомянутыми все вместе как «extrastriate кора». На данном этапе цветная обработка становится намного более сложной.

В итоге, созданный природой биологический АЦП (на уровне сетчатки и головного мозга) — уникальная биологическая система преобразования и получения оптического изображения (цветного и серого) в мозгу (в том числе и стерео). Достижения в области фотографии цветной, стерео ещё далеки от совершенства этих визуальных биологических систем, созданных природой, обладая которыми мы каждый день визуально наслаждаемся окружающим нас красочным миром.

Оптическое изображение в фотографии[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Фильтр Байера

Смотри также[править]

Примечания[править]

  1. «Goldfish Retina: Organization for Simultaneous Color Contrast». — Science. — С. 942-4.>
  2. Bevil R. Conway (2002). "Neural Mechanisms of Color Vision: Double-Opponent Cells in the Visual Cortex". Springer. ISBN 1402070926. Retrieved 2 октября, 2010.  Check date values in: |accessdate= (help)
  3. Conway BR (15 апреля, 2001). "«Spatial structure of cone inputs to color cells in alert macaque primary visual cortex (V-1)»" 21 (8). J. Neurosci. pp. 2768–83. PMID 11306629. Retrieved 2 октября, 2010.  Check date values in: |date=, |accessdate= (help)
  4. Neurons and Networks: An Introduction to Behavioral Neuroscience. — Harvard University Press. — ISBN 0674004620>
  5. Edwin H. Land’s Essays. — Society for Imaging Science and Technology.>
  6. а б в Specialized color modules in macaque extrastriate cortex. — Neuron. — С. 560-73.>
  7. а б в Color-tuned neurons are spatially clustered according to color preference within alert macaque posterior inferior temporal cortex. — Proc Natl Acad Sci U.S.A.. — С. 18035-18039.>
  8. John Allman and Steven W. Zucker (1993). "«On cytochrome oxidase blobs in visual cortex». in Laurence Harris and Michael Jenkin, editors. Spatial Vision in Humans and Robots: The Proceedings of the 1991 York Conference". Cambridge University Press. ISBN 0521430712. Retrieved 2 октября, 2010.  Check date values in: |accessdate= (help)