视觉系统

✍ dations ◷ 2025-09-26 18:25:24 #视觉系统
视觉系统是神经系统的一个组成部分,它使生物体具有了视知觉能力。它使用可见光信息构筑机体对周围世界的感知。视觉系统具有将外部世界的二维投射重构为三维世界的能力。需要注意的是,不同物种所能感知的可见光处于光谱中的不同位置。例如,有些物种可以看到紫外部分,而另一些则可以看到红外部分。本条目主要介绍哺乳动物的视觉系统,其他很多“高等”动物也具有与之类似的视觉系统。 哺乳动物的视觉系统包括:视觉是五感之一眼是一个复杂的生物设备。眼的功能就像一个CCD相机一样,使得可见光转换为一系列可被神经传递的信息。进入眼球的光线首先被角膜折射。然后通过瞳孔(由虹膜控制其大小),再由水晶体进一步折射。水晶体使光线发生翻转,并将图像投射至视网膜。视网膜包含大量的光感受器细胞,这些细胞中含有一种称为视蛋白的蛋白分子。人类有两种视蛋白,视杆视蛋白和视锥视蛋白。视蛋白吸收光子(光粒子)后通过信号传导通路将信号传递给细胞,导致光感受器细胞超极化。视杆细胞和视锥细胞具有不同的功能。视杆细胞主要存在于视网膜的周边部分,用于在光线很弱的情况下视物。视锥细胞则主要存在于视网膜的中心(或称为中央凹)。根据吸收光线波长的不同可以将视锥细胞分为三类,称为短/蓝、中/绿、长/红视锥细胞。视锥细胞主要用于在正常光强条件下辨别颜色及其他视觉信息。在视网膜中,光感受器细胞突触直接与双极细胞相连,双极细胞突触则与最外层的节细胞相连,节细胞将动作电位传递到大脑。大量的视觉处理过程在这样的一个视网膜神经元连接结构中完成。大约有1亿3千万个光感受器接受光信号,然后通过大约120万个节细胞轴突将信息从视网膜传递到大脑。视网膜的处理过程包括形成双极细胞及节细胞的中心-周边感受野,以及从光感受器到双极细胞的信息汇聚和发散。视网膜中的其他细胞,特别是水平细胞和无长突细胞进行侧向信息传递(从某神经元传递到同层临近的神经元)形成了更加复杂的感受野,例如对运动敏感而对颜色不敏感的感受野或者对颜色敏感而对运动不敏感的感受野。所有这些处理过程的结果由五种不同的节细胞传递到大脑:图像信息沿着视神经由眼传递到大脑。人类的视神经直接与大脑相连,而不经过髓质中的其他连接;这使得处理复杂信息时的速度要比经过其他髓质连接快。视网膜中不同类型的节细胞都通过视神经将信息传递到大脑。视神经中有大约90%的轴突到达视丘侧膝状核(LGN)。这些轴突来自于视网膜M、P和K细胞。这些并行的处理过程对于重构视觉世界是非常重要的,不同的信息将会通过不同的途径被感知。光敏感性节细胞将信息传递到前顶盖用于调节昼夜节律,而最后一种节细胞则将信息同时传递到前顶盖和上丘脑用于控制眼动。来自不同眼球的视神经在视交叉发生交汇。视交叉位于大脑额叶的底部。来自于双眼的信息在这一点进行交汇并根据视野进行划分。右侧及左侧视野的信息被分别传递到对侧(左侧和右侧)的大脑半球进行处理。因此我们可以想象右侧大脑会对左眼图像发生反应,而左侧大脑最会对来自于右眼的图像发生反应。事实上右侧大脑处理左侧视野的信息,而左半大脑处理右侧视野的信息(需要注意的是右眼实际上也感知部分左侧视野,反过来也是一样的)。来自于右侧视野的信息(现在处于左侧大脑半球)在左视束中进行传递。来自于左侧视野的信息在右视束中进行传递。两侧的视束都终止于丘脑的外侧膝状体核(LGN)。外侧膝状体核(LGN)是丘脑的一个感觉中继核团。人类和其他起源于catarhinians、includind cercopithecidae和apes的灵长类动物的LGN有六层。其中第1、4、6层接收一只眼的信息而第2、3、5层接收另一只眼的信息。第1层中包含M细胞,对应于视束中对侧眼的M(大)细胞,与深度或运动视觉有关。第4和6层也与对侧眼相连,但是是与视束中P细胞(颜色与边界)形成连接。与之相对应的是第2、3、5层与视束中来自于同侧眼的M细胞和P(小)细胞相连。LGN的六层结构与信用卡类似,但是厚度有信用卡的三倍,它向上卷起形成两个椭球面,大小和外形类似于两个小鸟蛋。在六层之间的是一些更小的细胞,它们接收来自于视网膜K细胞(颜色)的信息。LGN神经元将视觉信息传递到初级视皮层(V1),初级视皮层位于大脑的后部枕叶区临近距状沟。视辐射将信息由外侧膝状体核传递到视皮层第4层。LGN的P层神经元传递到V1的4C β层。LGN的K层神经元传递到V1第2、3层中称为blob的大细胞。在V1的这个点上图像信息是直接向前传递的,而在视皮层中则有很多的相交连接。视皮层是人类大脑中很大的一块区域,它负责视觉信息的高级处理过程。视皮层位于大脑的后部(图中的高亮部分),小脑的上方。通过活动分析可以研究皮层不同层间以及皮层与丘脑、小脑、海马及皮层不同区域间的内部连接。当前我们所了解的知识大多来自于大脑皮层区域受伤的病人,通过对其大脑剩余认知功能的研究而获得。视觉皮层坐落于枕叶的距状裂周围,是一种典型的感觉型粒状皮层(Koniocortex cortex)。它的输入主要来自于丘脑的外侧膝状体。初级视皮层(V1)的输出信息出送到两个渠道,分别成为背侧流(Dorsal stream)和腹侧流(Ventral stream)。听觉系统/听觉

相关

  • 螺旋CTCT可指:
  • 热量热量是指由于温度差而转移的能量,公制为焦耳。 在温度不用来之间,热量总是由高温物体向低温物体传递; 二在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新
  • 单一性伴侣单一性伴侣指在当前状态下,只与固定一人有性关系。即只有一个性伴侣。与多重性伴侣相对。一般来说,单配偶制是透过法律或道德约束的方式维持单一性伴侣。
  • 阜新市阜新市是中华人民共和国辽宁省下辖的地级市,位于东经121°1'—122°56',北纬41°41'—42°56'之间。曾是中国重要的煤炭工业基地。1990年以来,该市地下可采煤大部分都被采空,经
  • 胃肠道基质肿瘤胃肠道基质肿瘤(Gastrointestinal stromal tumor,简称GISTs),为最常见的消化道间质肿瘤。GIST源自于卡氏间质细胞等平滑肌节律细胞。本疾病一般是因为KIT基因(英语:KIT (gene))突变
  • 点击化学点击化学(Click chemistry),也译作链接化学、速配接合组合式化学,是由化学家巴里·夏普莱斯在2001年引入的一个合成概念,主旨是通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的
  • 神经调节神经调节 (Neuromodulation)是一种神经传导过程。在此过程中,一个特定神经元使用一个或多个神经传导物质来控制一系列神经元。被一小群神经元覆盖住的神经调解质会在神经系统
  • 伊特鲁里亚人伊特鲁里亚文明(Etruscan civilization)是伊特鲁里亚地区(今意大利半岛及科西嘉岛)于公元前12世纪至前1世纪所发展出来的文明,其活动范围为亚平宁半岛中北部。迄今为止,考古学界和
  • MSH黑色素细胞刺激素(melanocyte-stimulating hormones, melanotropins, intermedins,简称 MSH)是一种神经肽,属于肽类激素。具有α-黑色素细胞刺激素(α-MSH)、β-黑色素细胞刺激素(
  • 2,3-环氧鲨烯(S)-2,3-环氧鲨烯(英语:(S)-2,3-epoxysqualene)也叫做(S)-2,3-氧化鲨烯(英语:(S)-2,3-Oxidosqualene)是甾体前体羊毛甾醇、环阿屯醇以及皂苷合成的中间产物,由角鲨烯通过鲨烯环氧化