The Amazing Eye: Hvordan Organ of Vision Works

Nearly alle er født med det. Det er mer følsom enn den beste vitenskapelige utstyret vi har i dag, er i stand til å oppdage en partikkel mindre enn et atom. Uten den, ville vi aner ikke hva forskjellen ville være mellom en blå mustang og en gul mustang av samme modell, eller forskjellen mellom hvit og svart. Hva snakker vi om? Du gjettet det: øyet. Uten den ville vi ikke ha vision.Vision er viktig for folk flest. Vi ville ha problemer med å navigere våre omgivelser og skrive artikler, som denne, hvis vi ikke har det. Millioner av mennesker verden rundt gjør alt de kan for å forbedre deres syn. Noen få kontaktlinser og briller, tilbringe hundrevis av dollar, mens andre får laser-øye-kirurgi, bruke tusenvis. Dette spørsmålet bør være av interesse for dem som ønsker å ha god visjon: "Hvordan ser vi bilder?" For å besvare dette spørsmålet, må vi først ta en rask titt på de grunnleggende komponentene i det menneskelige øye. Det menneskelige øye er et komplekst organ, mer følsom enn hvilken som helst enhet skapt av forskere eller ingeniører. Komponentene i øyet som er synlige fra utsiden inkluderer sklera, hornhinnen, iris, eleven, linsen, og fremre og bakre kammer. Akkurat som et digitalt kamera, har øyet en mørk interiør, en membran for å kontrollere lysnivåer, en sensor for å fange bildene projisert på den, og en linse som fokuserer automatisk (8). Senehinnen er den hvite delen av øyet. Som et kamera indre, er sclera brun, eller mørk, på innsiden. Dette gjør det mulig å absorbere lys for å holde bildene som mottas av hjernen fra å bli vasket ut. Koble til sclera og dekker iris er en gjennomsiktig hinne som kalles hornhinnen. Hornhinnen er en krystallklar membran som består av fem lag, totalt en halv millimeter tykk (2). Det alene står for to tredjedeler av øyets fokus makt (2). Som ligger direkte under hornhinnen er iris, som inneholder pigmentet melanin. Melanin i iris kan produsere varierende nyanser av blått, grønt og brunt, avhengig av mengden og fordelingen av melanin. Iris omkranser et hull kalt eleven. Som iris lukkemuskelen kontrakter eller utvider, størrelsen iris endringer, forårsaker eleven diameter for å utvide til et maksimum på 7 millimeter eller kontrakt til minimum 3 millimeter (6). Mellomrommet mellom hornhinnen og blenderen er kalt det fremre kammer. Dette kammer er fylt med en tynn, vannaktig væske, kalt den vandige humor (1). Liggende bak iris er en delikat struktur for å fokusere lyset, kalt linsen. Mellomrommet mellom iris og linsen blir kalt den bakre kammer og er fylt med en vannaktig gel som kalles glasslegemet. Dette stoffet også er innenfor indre av øyet og fyller 80 prosent av volumet av øyet (5). For det meste består av vann, en prosent av gelen består av salter, syrer, sukker, kollagen fibriller, og perifere celler (5) neddykket i glasslegemet, er linsen en spesiell struktur som kan endre form som en siliærmuskel slapper eller kontrakter. Når muskelen slapper er linsen strekkes og blir mer utflatet, og da muskelen kontrakter blir linsen mer avrundet (4). En avrundet objektivet har en kortere brennvidde enn en flatere linse. Derfor et øye med tilstanden av nær-sightedness (nærsynthet) har en avrundet objektiv, mens et øye med langt sightedness (langsynthet) har en flat linse. Begge forholdene kan lett korrigeres med briller eller kontakt lenses.Once lys passerer gjennom objektivet, det går inn i et mørkt rom fylt med transparent, geléaktig materiale som kalles glasslegemet, som er nevnt tidligere. Den brune inni laget av sclera utgjør den største delen av øyet, absorberer strølys partikler slik at netthinnen bak i øyet ikke mottar uønsket lys, noe som kan gjøre bildet vises vasket ut. Plassert på baksiden av øyet, på motsatt side av objektivet, er en kompleks ordning av lys reseptorer som kalles kollektivt netthinnen. Netthinnen tjener samme formål som lyssensoren rutenettet i et digitalt kamera. I øyet, disse reseptorene har to typer: kjegler og stenger. Kjegler oppdage sterkt lys og farge. Vi bruker disse reseptorene når vi leser, jogging, filmen ser, eller gjør de fleste av våre hobbyer. Men når lysnivået er svært low¾such som i midten av natten, bruker vi våre stav reseptorer. Bildene vi ser med stenger pleier å være kornete, svart og hvit, eller nesten fargeløs (4). Selv om de danner kornete bilder, stenger er ikke primitive sensorer. Disse fantastiske strukturer utkonkurrere noen vitenskapelig testing av utstyr vi i dag besitter, ha evnen til å oppdage et enkelt foton (4): en partikkel mye mindre enn et atom. Når lyspartikler streik disse reseptorene, er deres plassering i bildet, sin frekvens (og dermed, farge), og deres intensitet (eller lysstyrke) registreres og sendes til den visuelle cortex i hjernen. Konglene er delt inn i tre kategorier: kjegler som absorberer langbølget (rødt) lys, kjegler som absorberer kort bølgelengde (blått) lys og kjegler som absorberer mellom bølgelengde (grønn) lys (4). Et komplekst arrangement av neuroner overføre signalene, produsert ved mottak av lys, inntil nervebaner i det primære visuelle cortex, på baksiden av hjernen (7). I den primære visuelle cortex, lette signaler som overføres fra netthinne rekonstruert og tilbakestilt (7). Siden lyset som kommer gjennom linsen er invertert, signalet når hjernen vår er av en omvendt bilde. Hjernen selv rekonstruerer bildene og går tilbake dem i en svært komplisert prosess forskerne ikke fullt ut forstår. Mens den eksakte prosessen med hvordan hjernen mottar, lagrer, og tolker nevrale sendinger fra øynene er ikke helt forstått, forskere ved Johns Hopkins University har gjort et gjennombrudd i forståelsen av hvordan hjernen rekonstruerer bilder fra nevrale innspill. Opptak aktiviteten til nerveceller i den visuelle cortex av system apekatter, fant forskerne at ape hjerne kan rekonstruere et helt bilde selv trodde ape hadde vært fokus bare på en del (3). Ifølge professor Rudiger von der Heydt av Zanvyl Krieger Mind-Brain Institute, som jobbet på prosjektet, har hjernen "en sofistikert program" for å finne og bearbeide relevant informasjon, på et bestemt tidspunkt (3). Von der Heydt sa at: Et bilde kan sammenlignes med en pose med tusenvis av små legoklosser i kaotisk rekkefølge. For å ta hensyn til en gjenstand i rommet, har det visuelle systemet først å arrangere denne pose av blokker i nyttige "biter" og gir tråder med hvilken den ene eller den andre del kan trekkes ut for videre behandling. (3) Dette kompleks prosess er bare en av de mange prosesser som foregår i den visuelle cortex. For å beskrive dem alle er utenfor omfanget av denne artikkelen. Det er nok å si, den metoden som vi motta og behandle visuelle signaler er en ugjenkallelig-kompleks stykke ingeniørkunst, som ikke kan være duplicated.In sammendraget, har vi kort undersøkt strukturen i øyet og har tatt en rask titt på sin fantastiske komponenter og hvordan de fungerer, som starter med senehinnen ved den foran øyet. Vi har sett hvordan lys som passerer gjennom hornhinnen og eleven er fokusert, av linsen, på netthinnen, og hvor netthinnen overfører signalet til den visuelle cortex i hjernen. Endelig har vi kort utforsket en av de ufattelig-komplekse prosesser som hjernen rekonstruere og analyser bilder. Hvis vi er ærlige med oss ​​selv og den informasjonen vi har sett på, må vi være enig at det å ha evnen til å se er en teknisk vidunder som vi ikke kan kopiere. Hvis bare en del av øyet ikke ble dannet riktig (som har feil størrelse, tykkelse, form, konsistens, etc.), ville vi ikke være i stand til å se klart, hvis i all.Works Sitert (1) "Vandig humor." stlukeseye.com. St. Luke Cataract & Laser Institute, n.d. Web. 1 februar 2012. (2) "hornhinnen." stlukeseye.com. St. Luke Cataract & Laser Institute, n.d. Web. 1 februar 2012. (3) "hvordan hjernen Forstår Pictures." Sciencedaily. Sciencedaily LLC, 10 august 2005. Web. 31 januar 2012. (4) Kimball, John W. "The Human Eye." users.rcn.com. John W. Kimball, 20. mai 2011. Web. 31 januar 2012. (5) Montgomery, Ted M. "The Glasslegemet." tedmontgomery.com. Ted M. Montgomery, O.D., n.d. Web. 1 Feb. 2012. (6) "Deler av øyet." cis.rit.edu. Rochester Institute of Technology, n.d. Web. 31 januar 2012. (7) «The Eye». thebrain.mcgill.ca. Institutt for nevrovitenskap, psykisk helse og avhengighet, n.d. Web. 31 januar 2012. (8) "The Seeing Eye". answersingenesis.org. Svar i Genesis, n.d. Web. 31 januar 2012.