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视觉[生理学术语]

www.lnnews.net 作者:辽宁网主编 来源:网络整理 发布时间:2016-08-01 15:18

视觉_视觉[生理学术语]-视觉是一个生理学词汇。光作用于视觉器官,使其感受细胞兴奋,其信息经视觉神经系统加工后便产生视觉(vision)。通过视觉,人和动物感知

视觉[生理学术语] - 词目释义

基本解释

词目:视觉
拼音:shi jue
[vision]物体的影像刺激眼睛所产生的感觉

详细解释


视觉

物体的影像刺激视网膜所产生的感觉。胡适《答蓝志先书》:“其实‘拼音文字’是双方的,拼的音是‘听觉的’,拼成的文字是‘视觉的’。”瞿秋白《<饿乡纪程>绪言》:“这个阴影呵!他总在我眼前晃着--似乎要引起我的视觉。

视觉是通过视觉系统的外周感觉器官(眼)接受外界环境中一定波长范围内的电磁波刺激,经中枢有关部分进行编码加工和分析后获得的主观感觉。

人的眼可分为感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)的视网膜和折光(角膜,房水,晶状体和玻璃体)系统两部分。其适宜刺激是波长为370-740纳米的电磁波,即可见光部分,约150种颜色。该部分的光通过折光系统在视网膜上成像,经视神经传入到大脑视觉中枢,就可以分辨所看到的物体的色泽和分辨其亮度。因而可以看清视觉范围内的发光或反光物体的轮廓,形状,大小,颜色,远近和表面细节等情况。

值得注意的是,相关的视觉欺骗试验提示,人所看到的内容,和其本身想看到的内容有关。

视觉[生理学术语] - 形成过程

光线→角膜→瞳孔→晶状体(折射光线)→玻璃体(固定眼球)→视网膜(形成物像)→视神经(传导视觉信息)→大脑视觉中枢(形成视觉)

视觉[生理学术语] - 光感受器

进化

在进化过程中光感受器的形成,对于动物精确定向具有重要意义。最简单的官是单细胞原生动物眼虫的眼点,使眼虫可以定向地作趋光运动。涡鞭毛虫眼点的结构更为完善,借助这种眼点对光的感受可以捕食。多细胞动物的感光器官逐渐复杂多样。如水母的视网膜只是一种由色素构成的板状结构,这种结构可给动物提供光线强弱和方向的信息。随着动物的进化,出现了杯状或是囊状光感受器并具有晶状体,可使光线聚焦。环节动物、软体动物以及节肢动物常有钮扣状的眼或是凸出的视网膜。这类光感受器由许多叫做个眼的结构排列在体表隆起之上构成,仍位于小囊之内。小眼中的光感受细胞为色素所包围,光线只能由一个方向进入小眼,故而能感受光的方向。这种视觉器宫在进化过程中,在不同种类的动物表现为特定的型式,如昆虫的复眼。脊椎动物的视觉系统通常包括视网膜,相关的神经通路和神经中枢,以及为实现其功能所必须的各种附属系统。这些附属系统主要包括:眼外肌,可使眼球在各方向上运动;眼的屈光系统(角膜、晶体等),保证外界物体在视网膜上形成清晰的图象。

分类


光感受器按其形状可分为两大类,即视杆细胞和视锥细胞。夜间活动的动物(如鼠)视网膜的光感受器以视杆细胞为主,而昼间活动的动物(如鸡、松鼠等)则以视锥细胞为主。但大多数脊椎动物(包括人)则两者兼而有之。视杆细胞在光线较暗时活动,有较高的光敏度,但不能作精细的空间分辨,且不参与色觉。在较明亮的环境中以视锥细胞为主,它能提供色觉以及精细视觉。这是视觉二元理论的核心。在人的视网膜中,视锥细胞约有600~800万个,视杆细胞总数达1亿以上。它们似以镶嵌的形式分布在视网膜中;其分布是不均匀的,在视网膜黄斑部位的中央凹区,几乎只有视锥细胞。这一区域有很高的空间分辨能力(视锐度,也叫视力)。它还有良好的色觉,对于视觉最为重要。中央凹以外区域,两种细胞兼有,离中央凹越远视杆细胞越多,视锥细胞则越少。在视神经离开视网膜的部位(乳头),由于没有任何光感受器,便形成盲点。由两种光感受器的视觉生理特性及分布特点可知,观察颜色主要利用眼球视网膜的中央区,也就是视场要小一些。因为当视场过大眼球侧视时,先是红、绿感觉消失,只能看到黄蓝色;再往外侧视,黄蓝色感觉也会消失成为全色盲区,这时对颜色的判断会发生错误。

基本结构


构造  视杆细胞和视锥细胞均分化为内段和外段,两者间由纤细的纤毛相连。内段,包含细胞核众多的线粒体及其他细胞器,与光感受器的终末相连续;外段,则与视网膜的第2级神经细胞形成突触联系。外段包含一群堆积着的小盘,这些小盘由细胞膜内褶而成。视杆细胞多数小盘已与细胞膜相分离,而视锥细胞小盘仍与细胞膜相连。在正常情况下,外段顶端的小盘不断脱落,而与内段相近的基部的小盘则不断向顶部迁移。但在视网膜色素变性等病理情况下,这种小盘的更新会发生障碍。

视色素  在外段小盘上排列着对光敏感的色素分子,这种色素通称视色素,它在光照射下发生的一系列光化学变化是整个视觉过程的起始点。

视杆细胞的视色素  视杆细胞的视色素叫做视紫红质,它具有一定的光谱吸收特性,在暗中呈粉红色,每个视杆细胞外段包含109个视紫红质分子,视紫红质是一种色蛋白,由两部分组成。其一是视蛋白,有348个氨基酸,分子量约为38 000;另一部分为生色基团——视黄醛,是维生素A的醛类,因为存在若干碳的双键,它具有几种不同的空间构型。在暗处呈扭曲形的11-型异构体,但受光照后即转变为直线形的全-反型异构体。后者不再能和视蛋白相结合,经过一系列不稳定的中间产物后,视黄醛与视蛋白相分离。在这一过程中,视色素分子失去其颜色(漂白)。暗处它在酶的作用下,视黄醛又变为11-顺型,并重新与视蛋白相结合(复生),完成视觉循环。在强光照射后,视紫红质大部分被漂白,其重新合成需要约1小时。随着视紫红质的复生,视网膜的对光敏感度逐渐恢复,这是暗适应的光化学基础。当动物缺乏维生素A时,视觉循环受阻,会导致夜盲。

视锥细胞的视色素  视锥细胞的视色素的结构与视紫红质相似,所不同者为视蛋白的类型;其分解和复生过程也相似。在具有色觉的动物,有3种视锥细胞,分别包含光谱吸收峰在光谱红、绿、蓝区的视色素,这种不同的光谱敏感性由其视蛋白的特异性所决定。

兴奋


由细胞膜对离子的通透性的变化所产生。光感受器在不受光刺激时处于活动状态,即在暗中细胞膜的离子通道是开放的,钠离子流持续地从细胞外流入细胞内,细胞膜去极化。光照则引起离子通道关闭,使膜电导降低,整个感受器超极化,细胞兴奋。

由于视色素位于外段的小盘上,由视色素空间构型的变化所导致外段质膜的通透性变化,必须通过第二信使来实现。1985年,科学家们应用膜片钳技术证明,这种第二信使即环鸟苷酸(cGMP)。光感受机制的基本过程是:视色素分子被光漂白,激活三磷酸腺苷结合蛋白,进而又激活磷酸二酯酶,后者把cGMP水解为鸟苷酸,降低了cGMP的浓度。在暗处,正是cGMP使细胞膜离子通道保持开放,它的浓度降低会使这些通道的开启情况发生变化,导致光感受器的兴奋。

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