文档介绍：换能作用
当光线作用于视觉感受器时,棒体细胞与锥体细胞中的某些化学物质的分子结构发生变化。它所释放的化学能量,能激发感受细胞发放神经冲动,这就是视觉感受器的换能作用。对视觉器官来说,具有换能作用的物质叫视觉色素。
棒体细胞的视觉色素叫视紫红质,它由视黄醛和视蛋白构成。视蛋白是一种结构复杂的蛋白质,其化学组成至今不大清楚。视黄醛是一种光敏集团,它的结构近似于维生素A。在光的作用下,视黄醛的形状在变化,化学结构也在变化,这个过程叫视紫红质的光化学反应。在视紫红质分解过程的后一阶段,出现放能反应。所释放的能量就能激发神经的冲动。
(三) 视觉的传导机制
电信号从感受器产生以后,将沿着视神经传至大脑。传递机制由三级神经元实现:
第一级为网膜双极细胞:
第二级为视神经节细胞,由视神经节发出的神经纤维,
在视交叉处实现交叉,鼻侧束交叉至对侧,和对侧的颞侧
束合并,传至丘脑的外侧膝状体;
第三级神经元的纤维从外侧膝状体发出,终止于大
脑枕叶的纹区。
视觉的传导中,还有一个现象需要解释。
侧抑制:是指相邻的感受器之间能够互相抑制的现象。
(四)视觉的中枢机制
视觉的直接投射区为大脑枕叶的纹状区,这是实现对视觉信号初步分析的区域。
与纹状区邻近的另一些脑区,负责进一步加工视觉的信号,产生更复杂、更精细的视觉。如认识形状、分辨方向等。
感受野的研究
从20世纪60年代以来,休伯和威塞尔等对视觉感受野的系统研究,对解释视觉的中枢机制产生了深远的影响。
视觉感受野指网膜上的一定区域或范围,当它们受到刺激时,能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。
网膜上一个较小的范围成为外侧膝状体上一个细胞的感受野。由于若干个外侧膝状体细胞共同会聚到一个皮层细胞上,因而皮层细胞的感受野是网膜上的一个更大的区域。
皮层细胞的感受野具有对抗性质的两个区域:开区和关区。
休伯和威塞尔把皮层细胞分为简单细胞、复杂细胞和超复杂细胞。根据感受野的研究,休伯等人认为,视觉系统的高级神经元能够对呈现给网膜上的、具有某种特性的刺激物作出反应。这种高级神经元叫特征觉察器。高等哺乳动物和人类的视觉皮层具有边界、直线、运动、方向、角度等特征觉察器,由此保证了机体对环境中提供的视觉信息作出选择性的反应。
大细胞通路和小细胞通路
视觉系统存在两条通路。大细胞通路(M 通路);小细胞通路(P通路)。大细胞通路从网膜A型神经节细胞经丘脑外侧膝状体最内两层的大神经元,到达初级视皮层(V1)的4B区,再到达二级视皮层(V2)的粗条纹区,其功能为分析运动(V3,V5)和深度(V5);小细胞通路从网膜B型神经节细胞经过外侧膝状体靠外四层的小神经元,到达初级视皮层(V1)的色斑区和色斑间区,再到达二级视皮层(V2)的细条纹区,其功能为分析颜色(V4)和形状(V3、V4)。
与这两条通路相联系的是两个不同的视觉功能系统――运动系统和色彩系统。前者处理物体运动时的形状信息,主要与运动有关;后者处理特定波长的信息,主要与颜色有关。
三、视觉基本现象
光线的基本特性有:波长、强度、空间分布和持续时间。我们的视觉系统在反应光的这些特性时,便产生了一系列视觉现象。
(一)明度
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明度是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉,主要是由光线强弱决定的一种视觉经验。一般来说,光线越强,看上去越亮;光线越弱,看上去越暗。