Od czasów starożytnych oko było symbolem wszechwiedzy, wiedzy tajemnej, mądrości i czujności. I nie jest to zaskakujące. W końcu to właśnie dzięki widzeniu otrzymujemy większość informacji o otaczającym nas świecie. Za pomocą oczu oceniamy wielkość, kształt, odległość i względne położenie obiektów, cieszymy się różnorodnością kolorów i obserwujemy ruch.

Jak działa dociekliwe oko?

Ludzkie oko często porównywane jest do aparatu. Rogówka, przezroczysta i wypukła część zewnętrznej powłoki, przypomina soczewkę obiektywu. Druga błona, naczyniówka, jest reprezentowana z przodu przez tęczówkę, której zawartość pigmentu określa kolor oczu. Dziura pośrodku tęczówki – źrenica – zwęża się w jasnym świetle i rozszerza w przyćmionym świetle, regulując ilość światła wpadającego do oka, podobnie jak przepona. Druga soczewka to soczewka ruchoma i elastyczna otoczona mięśniem rzęskowym, który zmienia stopień jej krzywizny. Za soczewką znajduje się ciało szkliste, przezroczysta galaretowata substancja, która utrzymuje elastyczność i kulisty kształt gałki ocznej. Promienie światła przechodząc przez struktury wewnątrzgałkowe padają na siatkówkę – najcieńszą błonę tkanki nerwowej wyścielającej wnętrze oka. Fotoreceptory to wrażliwe na światło komórki siatkówki, które podobnie jak klisza fotograficzna rejestrują obrazy.

Dlaczego mówią, że „widzimy” mózgiem?

A jednak narząd wzroku jest znacznie bardziej skomplikowany niż najnowocześniejszy sprzęt fotograficzny. Przecież nie tylko rejestrujemy to, co widzimy, ale oceniamy sytuację i reagujemy słowami, czynami i emocjami.

Prawe i lewe oko widzą obiekty pod różnymi kątami. Mózg łączy oba obrazy, dzięki czemu możemy oszacować objętość obiektów i ich względne położenie.

W ten sposób w mózgu powstaje obraz percepcji wzrokowej.

Dlaczego próbując na coś spojrzeć, kierujemy wzrok w tę stronę?

Najczystszy obraz powstaje, gdy promienie świetlne uderzają w środkową strefę siatkówki – plamkę żółtą. Dlatego próbując przyjrzeć się czemuś bliżej, kierujemy wzrok we właściwym kierunku. Swobodny ruch każdego oka we wszystkich kierunkach zapewnia praca sześciu mięśni.

Powieki, rzęsy i brwi – nie tylko piękna oprawa?

Gałka oczna jest chroniona przed wpływami zewnętrznymi przez kostne ściany oczodołu, miękką tkankę tłuszczową wyścielającą jej jamę i powieki.

Mrużymy oczy, próbując chronić oczy przed oślepiającym światłem, wysuszającym wiatrem i kurzem. Grube rzęsy przylegają do siebie, tworząc barierę ochronną. Brwi są zaprojektowane tak, aby zatrzymywać krople potu spływające z czoła.

Spojówka to cienka błona śluzowa pokrywająca gałkę oczną i wewnętrzną powierzchnię powiek, zawierająca setki maleńkich gruczołów. Wytwarzają „lubrykant”, który umożliwia swobodne poruszanie się zamkniętych powiek i chroni rogówkę przed wysychaniem.

Zakwaterowanie oka

Jak powstaje obraz na siatkówce?

Aby zrozumieć, w jaki sposób powstaje obraz na siatkówce, należy pamiętać, że przy przejściu z jednego przezroczystego ośrodka do drugiego promienie świetlne ulegają załamaniu (tj. Odchylają się od propagacji prostoliniowej).

Przezroczyste ośrodki oka to rogówka z filmem łzowym, ciecz wodnista, soczewka i ciało szkliste. Rogówka ma największą moc refrakcyjną, drugą najpotężniejszą soczewką jest soczewka. Film łzowy, ciecz wodnista i ciało szkliste mają znikomą siłę załamania światła.

Przechodząc przez ośrodek wewnątrzgałkowy, promienie świetlne załamują się i zbiegają na siatkówce, tworząc wyraźny obraz.

Co to jest zakwaterowanie?

Każda próba przesunięcia wzroku prowadzi do rozogniskowania obrazu i wymaga dodatkowej regulacji układu optycznego oka. Odbywa się to w wyniku akomodacji - zmiany mocy refrakcyjnej soczewki.

Ruchoma i elastyczna soczewka jest połączona z mięśniem rzęskowym za pomocą włókien więzadła Zinna. Podczas widzenia na odległość mięsień jest rozluźniony, włókna więzadła cyny są w stanie napiętym, co zapobiega przybieraniu przez soczewkę wypukłego kształtu. Podczas próby patrzenia na obiekty z bliska mięsień rzęskowy kurczy się, krąg mięśniowy zwęża się, więzadło Zinna rozluźnia się, a soczewka przyjmuje wypukły kształt. W ten sposób wzrasta jego moc refrakcyjna, a obiekty znajdujące się w bliskiej odległości skupiają się na siatkówce. Proces ten nazywany jest akomodacją.

Dlaczego uważamy, że „ramiona stają się krótsze z wiekiem”?

Z wiekiem soczewka traci swoje właściwości elastyczne, staje się gęsta i ma trudności ze zmianą mocy refrakcyjnej. W rezultacie stopniowo tracimy zdolność akomodacji, co utrudnia pracę na bliskim dystansie. Podczas czytania staramy się odsuwać gazetę lub książkę dalej od oczu, ale wkrótce nasze ręce nie są już na tyle długie, aby zapewnić wyraźne widzenie.

Do korekcji starczowzroczności stosuje się soczewki skupiające, których siła wzrasta wraz z wiekiem.

Niedowidzenie

38% mieszkańców naszego kraju ma wadę wzroku wymagającą korekcji okularów.

Zwykle układ optyczny oka jest w stanie załamywać promienie świetlne tak, aby zbiegały się one dokładnie na siatkówce, zapewniając wyraźne widzenie. Oko z wadą refrakcji wymaga dodatkowej soczewki, aby skupić obraz na siatkówce.

Jakie są rodzaje wad wzroku?

Moc refrakcyjna oka zależy od dwóch głównych czynników anatomicznych: długości przednio-tylnej osi oka i krzywizny rogówki.

Krótkowzroczność lub krótkowzroczność. Jeśli długość osi oka ulegnie zwiększeniu lub rogówka ma większą siłę załamania światła, obraz powstaje przed siatkówką. To zaburzenie widzenia nazywa się krótkowzrocznością lub krótkowzrocznością. Osoby krótkowzroczne widzą dobrze z bliskiej odległości, ale słabo z daleka. Korekcję uzyskuje się poprzez noszenie okularów z soczewkami rozbieżnymi (minusowymi).

Dalekowzroczność lub hipermetropia. Jeśli długość osi oka jest zmniejszona lub siła załamania rogówki jest mała, obraz powstaje w wyimaginowanym punkcie za siatkówką. To zaburzenie widzenia nazywa się dalekowzrocznością lub nadwzrocznością. Panuje błędne przekonanie, że osoby dalekowzroczne widzą dobrze na odległość. Mają trudności z pracą z bliskiej odległości i często mają trudności z widzeniem na odległość. Korekcję uzyskuje się poprzez noszenie okularów z soczewkami skupiającymi (plus).

Astygmatyzm. Kiedy sferyczność rogówki zostaje naruszona, występuje różnica w mocy refrakcyjnej wzdłuż dwóch głównych meridianów. Obraz obiektów na siatkówce jest zniekształcony: niektóre linie są wyraźne, inne zamazane. To zaburzenie widzenia nazywa się astygmatyzmem i wymaga noszenia okularów z cylindrycznymi soczewkami.

Okiem, nie okiem
Umysł wie, jak patrzeć na świat.
Williama Blake’a

Cele Lekcji:

Edukacyjny:

• ujawnić strukturę i znaczenie analizatora wizualnego, wrażeń wzrokowych i percepcji;
• pogłębić wiedzę na temat budowy i funkcji oka jako układu optycznego;
• wyjaśnić, w jaki sposób powstają obrazy na siatkówce,
• dać wyobrażenie o krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz rodzajach korekcji wzroku.

Edukacyjny:

• rozwinąć umiejętność obserwacji, porównywania i wyciągania wniosków;
• nadal rozwijaj logiczne myślenie;
• nadal tworzą ideę jedności koncepcji otaczającego świata.

Edukacyjny:

• kultywowanie troskliwej postawy wobec własnego zdrowia, zajmowanie się kwestiami higieny wzroku;
• nadal rozwijać odpowiedzialne podejście do nauki.

Sprzęt:

• tabela „Analizator wizualny”,
• składany model oka,
• preparat mokry „Ssacze Oko”
• ulotki z ilustracjami.

Podczas zajęć

1. Moment organizacyjny.

2. Aktualizowanie wiedzy. Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

3. Wyjaśnienie nowego materiału:

Układ optyczny oka.

Siatkówka oka. Tworzenie obrazów na siatkówce.

Iluzje optyczne.

Zakwaterowanie oka.

Zaleta widzenia obydwoma oczami.

Ruch oczu.

Wady wzroku i ich korekcja.

Higiena wzroku.

4. Konsolidacja.

5. Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

Nauczyciel biologii:

Na ostatniej lekcji omawialiśmy temat „Budowa oka”. Przypomnijmy sobie materiał tej lekcji. Kontynuuj zdanie:

1) Strefa wizualna półkul mózgowych znajduje się w ...

2) Nadaje oku kolor...

3) Analizator składa się z...

4) Narządy pomocnicze oka to...

5) Gałka oczna ma... błony

6) Soczewka wypukła - wklęsła gałki ocznej to ...

Korzystając z rysunku, opowiedz nam o budowie i przeznaczeniu części składowych oka.

Wyjaśnienie nowego materiału.

Nauczyciel biologii:

Oko jest narządem wzroku u zwierząt i ludzi. Jest to urządzenie samoregulujące. Umożliwia widzenie obiektów bliskich i odległych. Obiektyw albo kurczy się prawie w kulkę, albo rozciąga, zmieniając w ten sposób ogniskową.

Układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego.

Siatkówka (siatka pokrywająca dno oka) ma grubość 0,15 -0,20 mm i składa się z kilku warstw komórek nerwowych. Pierwsza warstwa przylega do czarnych komórek pigmentowych. Tworzą go receptory wzrokowe - pręciki i czopki. W ludzkiej siatkówce znajduje się setki razy więcej pręcików niż czopków. Pręciki są bardzo szybko wzbudzane przez słabe światło zmierzchu, ale nie potrafią dostrzec koloru. Szyszki wzbudzają się powoli i tylko jasnym światłem - są w stanie dostrzec kolor. Pręciki są równomiernie rozmieszczone na siatkówce. Naprzeciwko źrenicy siatkówki znajduje się żółta plamka, która składa się wyłącznie z czopków. Podczas badania obiektu wzrok przesuwa się tak, że obraz pada na żółty punkt.

Procesy rozciągają się od komórek nerwowych. W jednym miejscu siatkówki zbierają się w wiązkę i tworzą nerw wzrokowy. Ponad milion włókien przekazuje informacje wizualne do mózgu w postaci impulsów nerwowych. To miejsce pozbawione receptorów nazywane jest martwym punktem. Analiza koloru, kształtu, oświetlenia obiektu i jego szczegółów, która rozpoczęła się w siatkówce, kończy się w korze mózgowej. Tutaj wszystkie informacje są gromadzone, odszyfrowywane i podsumowywane. W rezultacie powstaje pomysł na temat. To mózg „widzi”, a nie oko.

Zatem widzenie jest procesem podkorowym. Zależy to od jakości informacji docierających z oczu do kory mózgowej (okolicy potylicznej).

Nauczyciel fizyki:

Dowiedzieliśmy się, że układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego. Światło załamane w układzie optycznym daje na siatkówce rzeczywiste, zredukowane, odwrotne obrazy rozpatrywanych obiektów.

Pierwszym, który udowodnił, że obraz na siatkówce ulega odwróceniu poprzez wykreślenie drogi promieni w układzie optycznym oka, był Johannes Kepler (1571 - 1630). Aby sprawdzić ten wniosek, francuski naukowiec René Descartes (1596 - 1650) wziął dziesiątkę i po zeskrobaniu nieprzezroczystej warstwy z tylnej ściany umieścił ją w otworze wykonanym w okiennicy. I wtedy na przezroczystej ścianie dna oka zobaczył odwrócony obraz obrazu obserwowanego z okna.

Dlaczego więc widzimy wszystkie przedmioty takimi, jakie są, tj. nie do góry nogami?

Faktem jest, że proces widzenia jest stale korygowany przez mózg, który odbiera informacje nie tylko oczami, ale także innymi zmysłami.

W 1896 roku amerykański psycholog J. Stretton przeprowadził na sobie eksperyment. Założył specjalne okulary, dzięki którym obrazy otaczających obiektów na siatkówce oka nie były odwracane, ale do przodu. I co? Świat w umyśle Strettona wywrócił się do góry nogami. Zaczął widzieć wszystkie obiekty do góry nogami. Z tego powodu nastąpiło niedopasowanie pracy oczu do innych zmysłów. U naukowca wystąpiły objawy choroby morskiej. Przez trzy dni czuł mdłości. Jednak czwartego dnia ciało zaczęło wracać do normy, a piątego dnia Stretton zaczął czuć się tak samo jak przed eksperymentem. Mózg naukowca przyzwyczaił się do nowych warunków pracy i zaczął znowu widzieć wszystkie obiekty prosto. Kiedy jednak zdjął okulary, wszystko znów wywróciło się do góry nogami. Po półtorej godzinie odzyskał wzrok i zaczął widzieć normalnie.

Ciekawe, że taka adaptacja jest charakterystyczna tylko dla ludzkiego mózgu. Kiedy w jednym z eksperymentów założono małpie okulary odwracające, otrzymała ona taki cios psychiczny, że po kilku błędnych ruchach i upadku zapadła w stan przypominający śpiączkę. Jej refleks zaczął słabnąć, ciśnienie krwi spadło, a oddech stał się szybki i płytki. U ludzi niczego takiego nie obserwuje się. Jednak nie zawsze ludzki mózg jest w stanie poradzić sobie z analizą obrazu uzyskanego na siatkówce. W takich przypadkach powstają złudzenia wzrokowe – obserwowany obiekt nie wydaje nam się taki, jaki jest w rzeczywistości.

Nasze oczy nie są w stanie dostrzec natury przedmiotów. Dlatego nie narzucajcie im złudzeń rozsądku. (Lukrecjusz)

Wizualne oszukiwanie samego siebie

Często mówimy o „oszustwie oka”, „oszustwie słuchu”, ale te wyrażenia są błędne. Nie ma złudzeń co do uczuć. Filozof Kant trafnie powiedział o tym: „Zmysły nas nie oszukują nie dlatego, że zawsze oceniają poprawnie, ale dlatego, że w ogóle nie sądzą”.

Co zatem nas zwodzi w tak zwanych „oszustwach” zmysłów? Oczywiście, co w tym przypadku „sędziuje”, tj. nasz własny mózg. Rzeczywiście większość złudzeń optycznych polega wyłącznie na tym, że nie tylko widzimy, ale także nieświadomie rozumujemy i nieświadomie wprowadzamy się w błąd. Są to złudzenia co do osądu, a nie uczuć.

Galeria obrazów, czyli to, co widzisz

Córka, matka i wąsaty ojciec?

Hindus dumnie patrzący w słońce i Eskimos w kapturze odwrócony tyłem...

Młodzi i starzy mężczyźni

Młode i stare kobiety

Czy linie są równoległe?

Czy czworokąt jest kwadratem?

Która elipsa jest większa – dolna czy wewnętrzna górna?

Co jest większe na tej figurze - wysokość czy szerokość?

Która linia jest kontynuacją pierwszej?

Czy zauważyłeś, że okrąg „drży”?

Jest jeszcze jedna cecha wzroku, której nie można zignorować. Wiadomo, że gdy zmienia się odległość soczewki od obiektu, zmienia się także odległość do jego obrazu. Jak wyraźny obraz pozostaje na siatkówce, gdy przenosimy wzrok z obiektu odległego na bliższy?

Jak wiadomo, mięśnie przyczepione do soczewki są w stanie zmieniać krzywiznę jej powierzchni, a tym samym moc optyczną oka. Kiedy patrzymy na odległe obiekty, mięśnie te są w stanie rozluźnienia, a krzywizna soczewki jest stosunkowo niewielka. Podczas patrzenia na pobliskie obiekty mięśnie oka ściskają soczewkę, przez co zwiększa się jej krzywizna, a co za tym idzie, moc optyczna.

Nazywa się to zdolnością oka do przystosowania się do widzenia zarówno z bliska, jak i z dalszej odległości zakwaterowanie(z łac. accomodatio – urządzenie).

Dzięki akomodacji człowiekowi udaje się skupić obrazy różnych obiektów w tej samej odległości od soczewki - na siatkówce.

Gdy jednak dany obiekt znajduje się bardzo blisko, wzrasta napięcie mięśni odkształcających soczewkę, a praca oka staje się męcząca. Optymalna odległość do czytania i pisania dla normalnego oka wynosi około 25 cm. Odległość ta nazywana jest odległością najlepszego widzenia.

Nauczyciel biologii:

Jaką korzyść daje widzenie obydwoma oczami?

1. Zwiększa się ludzkie pole widzenia.

2. To dzięki obecności dwojga oczu możemy rozróżnić, który obiekt jest bliżej, a który dalej.

Faktem jest, że siatkówka prawego i lewego oka wytwarza obrazy, które różnią się od siebie (co odpowiada patrzeniu na przedmioty tak, jakby były po prawej i lewej stronie). Im bliżej obiektu, tym bardziej zauważalna jest ta różnica. Stwarza to wrażenie różnicy odległości. Ta sama zdolność oka pozwala zobaczyć obiekt jako trójwymiarowy, a nie płaski. Zdolność tę nazywa się widzeniem stereoskopowym. Wspólna praca obu półkul mózgowych zapewnia rozróżnienie obiektów, ich kształtu, wielkości, położenia i ruchu. Efekt przestrzeni wolumetrycznej może wystąpić w przypadkach, gdy rozważamy płaski obraz.

Przez kilka minut patrz na zdjęcie z odległości 20 – 25 cm od oczu.

Przez 30 sekund patrz na wiedźmę na miotle, nie odwracając wzroku.

Szybko przenieś wzrok na rysunek zamku i spójrz, licząc do 10, w otwór bramy. W otworze zobaczysz białą wiedźmę na szarym tle.

Kiedy spojrzysz na swoje oczy w lustrze, prawdopodobnie zauważysz, że oba oczy wykonują duże i subtelne ruchy ściśle jednocześnie, w tym samym kierunku.

Czy oczy zawsze tak na wszystko patrzą? Jak zachowujemy się w znajomym już pomieszczeniu? Dlaczego potrzebujemy ruchów oczu? Są potrzebne do wstępnej kontroli. Badając, tworzymy holistyczny obraz, a wszystko to zostaje przeniesione do pamięci. Dlatego do rozpoznawania dobrze znanych obiektów nie jest konieczny ruch oczu.

Nauczyciel fizyki:

Jedną z głównych cech wzroku jest ostrość. Wizja ludzi zmienia się wraz z wiekiem, ponieważ... soczewka traci elastyczność i zdolność do zmiany swojej krzywizny. Pojawia się dalekowzroczność lub krótkowzroczność.

Krótkowzroczność to wada wzroku, w której promienie równoległe po załamaniu w oku gromadzą się nie na siatkówce, ale bliżej soczewki. Dlatego obrazy odległych obiektów wydają się na siatkówce rozmyte i niewyraźne. Aby uzyskać ostry obraz na siatkówce, należy przybliżyć przedmiot do oka.

Odległość najlepszego widzenia dla osoby krótkowzrocznej wynosi mniej niż 25 cm, dlatego osoby z podobnym niedoborem renu zmuszone są czytać tekst, umieszczając go blisko oczu. Krótkowzroczność może wynikać z następujących przyczyn:

• nadmierna moc optyczna oka;
• wydłużenie oka wzdłuż jego osi optycznej.

Zwykle rozwija się w latach szkolnych i zwykle wiąże się z długotrwałym czytaniem lub pisaniem, szczególnie przy niewystarczającym oświetleniu i niewłaściwym rozmieszczeniu źródeł światła.

Dalekowzroczność to wada wzroku, w której równoległe promienie po załamaniu w oku zbiegają się pod takim kątem, że ognisko nie jest zlokalizowane na siatkówce, ale za nią. Obrazy odległych obiektów na siatkówce znów okazują się niewyraźne i rozmazane.

Nauczyciel biologii:

Aby zapobiec zmęczeniu wzroku, istnieje szereg ćwiczeń. Oferujemy Państwu niektóre z nich:

opcja 1 (czas trwania 3-5 minut).

1. Pozycja wyjściowa – siedzenie w wygodnej pozycji: kręgosłup prosty, oczy otwarte, wzrok skierowany na wprost. Bardzo łatwo to zrobić, bez stresu.

Skieruj wzrok w lewo - prosto, w prawo - prosto, w górę - prosto, w dół - prosto, bez zwłoki w pozycji porwanej. Powtórz 1-10 razy.

2. Przesuń wzrok po przekątnej: w lewo - w dół - prosto, w prawo - w górę - prosto, w prawo - w dół - prosto, w lewo - w górę - prosto. I stopniowo zwiększaj opóźnienia w pozycji odwiedzionej, oddychanie jest dobrowolne, ale upewnij się, że nie ma opóźnienia. Powtórz 1-10 razy.

3. Okrągłe ruchy oczu: od 1 do 10 kółek w lewo i prawo. Najpierw szybciej, potem stopniowo zmniejszaj tempo.

4. Spójrz na czubek palca lub ołówka trzymanego w odległości 30 cm od oczu, a następnie w dal. Powtórz kilka razy.

5. Patrz przed siebie uważnie i nieruchomo, starając się widzieć wyraźniej, a następnie mrugnij kilka razy. Ściśnij powieki, a następnie mrugnij kilka razy.

6. Zmiana ogniskowej: spójrz na czubek nosa, potem w dal. Powtórz kilka razy.

7. Masuj powieki, delikatnie gładząc je palcem wskazującym i środkowym w kierunku od nosa do skroni. Lub: zamknij oczy i opuszkami dłoni, dotykając bardzo delikatnie, przesuń wzdłuż górnych powiek od skroni do grzbietu nosa i pleców, w sumie 10 razy w średnim tempie.

8. Pocieraj dłonie o siebie i łatwo, bez wysiłku zakryj nimi wcześniej zamknięte oczy, aby całkowicie zablokować je przed światłem na 1 minutę. Wyobraź sobie, że jesteś pogrążony w całkowitej ciemności. Otwórz oczy.

Opcja 2 (czas trwania 1-2 minuty).

1. Przy liczeniu 1-2 wzrok skupia się na obiekcie bliskim (odległość 15-20 cm), przy liczeniu 3-7 wzrok przenosi się na obiekt odległy. Przy liczbie 8 wzrok ponownie przenosi się na najbliższy obiekt.

2. Trzymając głowę w bezruchu, licząc do 1, zwróć oczy pionowo w górę, licząc do 2, w dół i ponownie w górę. Powtórz 10-15 razy.

3. Zamknij oczy na 10-15 sekund, otwórz i poruszaj oczami w prawo i w lewo, a następnie w górę i w dół (5 razy). Swobodnie, bez napięcia kieruj wzrok w dal.

Opcja 3 (czas trwania 2-3 minuty).

Ćwiczenia wykonuje się w pozycji siedzącej, odchylając się do tyłu na krześle.

1. Patrz prosto przed siebie przez 2-3 sekundy, następnie opuść wzrok na 3-4 sekundy. Powtarzaj ćwiczenie przez 30 sekund.

2. Podnieś oczy do góry, opuść je w dół, spójrz w prawo, potem w lewo. Powtórz 3-4 razy. Czas trwania 6 sekund.

3. Podnieś oczy do góry, wykonuj nimi okrężne ruchy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a następnie zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Powtórz 3-4 razy.

4. Zamknij oczy szczelnie na 3-5 sekund, otwórz na 3-5 sekund. Powtórz 4-5 razy. Czas trwania 30-50 sekund.

Konsolidacja.

Oferowane są sytuacje niestandardowe.

1. Uczeń krótkowzroczny postrzega litery zapisane na tablicy jako zamazane i niewyraźne. Musi wytężać wzrok, aby pomieścić wzrok albo na tablicy, albo na notatniku, co jest szkodliwe zarówno dla układu wzrokowego, jak i nerwowego. Zaproponuj projekt takich okularów dla uczniów, aby uniknąć stresu podczas czytania tekstu z tablicy.

2. Kiedy soczewka oka pacjenta zmętnieje (na przykład w przypadku zaćmy), zwykle usuwa się ją i zastępuje soczewką z tworzywa sztucznego. Taka wymiana pozbawia oczy możliwości akomodacji i pacjent musi używać okularów. Niedawno w Niemczech rozpoczęto produkcję sztucznej soczewki, która potrafi samodzielnie ustawić ostrość. Zgadnij, jaką cechę konstrukcyjną wynaleziono dla akomodacji oka?

3. H.G. Wells napisał powieść „Niewidzialny człowiek”. Agresywna, niewidzialna osobowość chciała ujarzmić cały świat. Zastanów się, co jest złego w tym pomyśle? Kiedy obiekt w otoczeniu jest niewidoczny? Jak może widzieć oko niewidzialnego człowieka?

Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

• § 57, 58 (biologia),
• § 37.38 (fizyka), proponuj niestandardowe problemy z badanego tematu (opcjonalnie).

Oko- narząd wzroku u zwierząt i ludzi. Oko ludzkie składa się z gałki ocznej połączonej nerwem wzrokowym z mózgiem oraz aparatu pomocniczego (powieki, narządy łzowe i mięśnie poruszające gałką oczną).

Gałka oczna (ryc. 94) jest chroniona gęstą błoną zwaną twardówką. Przednia (przezroczysta) część twardówki 1 nazywana jest rogówką. Rogówka jest najbardziej wrażliwą zewnętrzną częścią ludzkiego ciała (nawet najlżejszy dotyk powoduje natychmiastowe odruchowe zamknięcie powiek).

Za rogówką znajduje się tęczówka 2, która u ludzi może mieć różne kolory. Pomiędzy rogówką a tęczówką znajduje się wodnisty płyn. W tęczówce znajduje się mały otwór - źrenica 3. Średnica źrenicy może wahać się od 2 do 8 mm, zmniejszając się w świetle i zwiększając w ciemności.

Za źrenicą znajduje się przezroczysty korpus przypominający soczewkę dwuwypukłą - soczewka 4. Na zewnątrz jest miękka i prawie galaretowata, od wewnątrz jest twardsza i bardziej elastyczna. Soczewka jest otoczona przez 5 mięśni, które przyczepiają ją do twardówki.

Za soczewką znajduje się ciało szkliste 6, które jest bezbarwną galaretowatą masą. Tylna część twardówki - dno oka - pokryta jest siatkówką (siatkówką) 7. Składa się z najlepszych włókien pokrywających dno oka i reprezentuje rozgałęzione zakończenia nerwu wzrokowego.

Jak wyglądają obrazy różnych obiektów i jak są postrzegane przez oko?

Światło załamane w układzie optycznym oka, który tworzy rogówka, soczewka i ciało szkliste, daje na siatkówce rzeczywiste, pomniejszone i odwrotne obrazy rozpatrywanych obiektów (ryc. 95). Gdy światło dociera do zakończeń nerwu wzrokowego tworzącego siatkówkę, podrażnia te zakończenia. Podrażnienia te są przenoszone przez włókna nerwowe do mózgu, a osoba ma wrażenia wzrokowe: widzi przedmioty.

Obraz obiektu pojawiający się na siatkówce oka jest odwrócony. Pierwszą osobą, która to udowodniła, konstruując drogę promieni w układzie optycznym oka, był I. Kepler. Aby sprawdzić ten wniosek, francuski naukowiec R. Descartes (1596-1650) wziął oko byka i po zeskrobaniu nieprzezroczystej warstwy z jego tylnej ściany, umieścił ją w otworze wykonanym w okiennicy. I wtedy na przezroczystej ścianie dna oka zobaczył odwrócony obraz obrazu obserwowanego z okna.

Dlaczego więc widzimy wszystkie przedmioty takimi, jakie są, to znaczy nie odwróconymi? Faktem jest, że proces widzenia jest stale korygowany przez mózg, który odbiera informacje nie tylko oczami, ale także innymi zmysłami. Swego czasu angielski poeta William Blake (1757-1827) bardzo słusznie zauważył:

Umysł wie, jak patrzeć na świat.

W 1896 roku amerykański psycholog J. Stretton przeprowadził na sobie eksperyment. Założył specjalne okulary, dzięki którym obrazy otaczających obiektów na siatkówce oka nie były odwrócone, ale bezpośrednie. I co? Świat w umyśle Strettona wywrócił się do góry nogami. Zaczął widzieć wszystkie obiekty do góry nogami. Z tego powodu nastąpiło niedopasowanie pracy oczu do innych zmysłów. U naukowca wystąpiły objawy choroby morskiej. Przez trzy dni czuł mdłości. Jednak czwartego dnia ciało zaczęło wracać do normy, a piątego dnia Stretton zaczął czuć się tak samo jak przed eksperymentem. Mózg naukowca przyzwyczaił się do nowych warunków pracy i zaczął znowu widzieć wszystkie obiekty prosto. Kiedy jednak zdjął okulary, wszystko znów wywróciło się do góry nogami. Po półtorej godzinie odzyskał wzrok i zaczął widzieć normalnie.

Ciekawe, że taka zdolność adaptacji jest charakterystyczna tylko dla ludzkiego mózgu. Kiedy w jednym z eksperymentów założono małpie okulary odwracające, otrzymała ona taki cios psychiczny, że po kilku błędnych ruchach i upadku zapadła w stan przypominający śpiączkę. Jej refleks zaczął słabnąć, ciśnienie krwi spadło, a oddech stał się szybki i płytki. U ludzi niczego takiego nie obserwuje się.

Jednak nie zawsze ludzki mózg jest w stanie poradzić sobie z analizą obrazu uzyskanego na siatkówce. W takich przypadkach powstają złudzenia wzrokowe – obserwowany obiekt nie wydaje nam się taki, jaki jest w rzeczywistości (ryc. 96).

Jest jeszcze jedna cecha wzroku, której nie można zignorować. Wiadomo, że gdy zmienia się odległość soczewki od obiektu, zmienia się także odległość do jego obrazu. Jak wyraźny obraz pozostaje na siatkówce, gdy przenosimy wzrok z obiektu odległego na bliższy?

Okazuje się, że mięśnie przyczepione do soczewki są w stanie zmieniać krzywiznę jej powierzchni, a tym samym moc optyczną oka. Kiedy patrzymy na odległe obiekty, mięśnie te są w stanie rozluźnienia, a krzywizna soczewki jest stosunkowo niewielka. Podczas patrzenia na pobliskie obiekty mięśnie oka ściskają soczewkę, przez co zwiększa się jej krzywizna, a tym samym moc optyczna.

Nazywa się to zdolnością oka do przystosowania się do widzenia zarówno z bliży, jak i z daleka zakwaterowanie(z łac. accomodatio – urządzenie). Dzięki akomodacji człowiekowi udaje się skupić obrazy różnych obiektów w tej samej odległości od soczewki - na siatkówce.

Gdy jednak dany obiekt znajduje się bardzo blisko, wzrasta napięcie mięśni odkształcających soczewkę, a praca oka staje się męcząca. Optymalna odległość do czytania i pisania dla normalnego oka wynosi około 25 cm. Odległość ta nazywana jest odległością dobrego (lub najlepszego) widzenia.

Jaka jest korzyść z widzenia obydwoma oczami?

Po pierwsze, dzięki obecności dwojga oczu możemy rozróżnić, który obiekt jest bliżej, a który dalej. Faktem jest, że siatkówki prawego i lewego oka wytwarzają obrazy, które różnią się od siebie (co odpowiada patrzeniu na obiekt jak z prawej i lewej strony). Im bliżej obiektu, tym bardziej zauważalna jest ta różnica. Stwarza to wrażenie różnicy odległości. Ta sama zdolność widzenia pozwala zobaczyć obiekt jako trójwymiarowy, a nie płaski.

Po drugie, posiadanie dwojga oczu zwiększa pole widzenia. Ludzkie pole widzenia pokazano na rycinie 97, a. Dla porównania obok pokazano pola widzenia konia (ryc. 97, c) i zająca (ryc. 97, b). Patrząc na te zdjęcia, łatwo zrozumieć, dlaczego drapieżnikom tak trudno jest podkraść się do tych zwierząt, nie zdradzając się.

Wizja pozwala ludziom widzieć się nawzajem. Czy można widzieć siebie, ale być niewidzialnym dla innych? Angielski pisarz Herbert Wells (1866-1946) po raz pierwszy próbował odpowiedzieć na to pytanie w swojej powieści Niewidzialny człowiek. Osoba stanie się niewidzialna, gdy jego substancja stanie się przezroczysta i będzie miała taką samą gęstość optyczną jak otaczające powietrze. Wtedy nie będzie już odbicia i załamania światła na granicy ciała ludzkiego z powietrzem, a ono stanie się niewidzialne. Na przykład pokruszone szkło, które na powietrzu wygląda jak biały proszek, natychmiast znika z pola widzenia po umieszczeniu go w wodzie – ośrodku o w przybliżeniu takiej samej gęstości optycznej jak szkło.

W 1911 roku niemiecki naukowiec Spalteholtz namoczył preparat z martwej tkanki zwierzęcej w specjalnie przygotowanym płynie, po czym umieścił go w naczyniu z tym samym płynem, dzięki czemu preparat stał się niewidoczny.

Jednak niewidzialny człowiek musi być niewidoczny w powietrzu, a nie w specjalnie przygotowanym roztworze. Ale tego nie da się osiągnąć.

Załóżmy jednak, że danej osobie nadal udaje się zachować przejrzystość. Ludzie przestaną go widywać. Czy będzie mógł je sam zobaczyć? Nie, ponieważ wszystkie jego części, łącznie z oczami, przestaną załamywać promienie świetlne i dlatego na siatkówce oka nie pojawi się żaden obraz. Ponadto, aby utworzyć widzialny obraz w umyśle człowieka, promienie świetlne muszą zostać wchłonięte przez siatkówkę, przekazując jej energię. Energia ta jest niezbędna do generowania sygnałów przemieszczających się wzdłuż nerwu wzrokowego do ludzkiego mózgu. Jeśli oczy niewidzialnego człowieka staną się całkowicie przezroczyste, wówczas tak się nie stanie. A jeśli tak, to w ogóle przestanie widzieć. Niewidzialny człowiek będzie ślepy.

H.G. Wells nie wziął tej okoliczności pod uwagę i dlatego obdarzył swojego bohatera normalnym wzrokiem, dzięki czemu mógł terroryzować całe miasto niezauważony.

1. Jak działa ludzkie oko? Które części tworzą układ optyczny? 2. Opisz obraz pojawiający się na siatkówce oka. 3. W jaki sposób obraz obiektu przekazywany jest do mózgu? Dlaczego widzimy przedmioty prosto, a nie do góry nogami? 4. Dlaczego, gdy przenosimy wzrok z obiektu bliskiego na obiekt odległy, nadal widzimy jego wyraźny obraz? 5. Jaka jest odległość najlepszego widzenia? 6. Jaka jest korzyść z widzenia obydwoma oczami? 7. Dlaczego niewidzialny człowiek musi być ślepy?

Aparat pomocniczy układu wzrokowego i jego funkcje

Wizualny układ sensoryczny jest wyposażony w złożony aparat pomocniczy, który obejmuje gałkę oczną i trzy pary mięśni zapewniających jej ruchy. Elementy gałki ocznej dokonują pierwotnej transformacji sygnału świetlnego wchodzącego do siatkówki:
układ optyczny oka skupia obrazy na siatkówce;
źrenica reguluje ilość światła padającego na siatkówkę;
- mięśnie gałki ocznej zapewniają jej ciągły ruch.

Tworzenie obrazu na siatkówce

Światło naturalne odbite od powierzchni przedmiotów jest rozproszone, tj. Promienie świetlne z każdego punktu obiektu rozchodzą się w różnych kierunkach. Dlatego przy braku układu optycznego oka promienie z jednego punktu obiektu ( A) wpadłyby do różnych części siatkówki ( a1, a2, a3). Takie oko byłoby w stanie rozróżnić ogólny poziom oświetlenia, ale nie kontury obiektów (ryc. 1 A).

Aby widzieć przedmioty w otaczającym świecie konieczne jest, aby promienie świetlne z każdego punktu obiektu trafiały tylko w jeden punkt siatkówki, tj. obraz wymaga ostrości. Można to osiągnąć poprzez umieszczenie sferycznej powierzchni refrakcyjnej przed siatkówką. Promienie światła wychodzące z jednego punktu ( A), po załamaniu na takiej powierzchni zostaną zebrane w jednym punkcie a1(centrum). W ten sposób na siatkówce pojawi się wyraźny odwrócony obraz (ryc. 1 B).

Załamanie światła zachodzi na styku dwóch ośrodków o różnych współczynnikach załamania światła. Gałka oczna zawiera dwie soczewki kuliste: rogówkę i soczewkę. W związku z tym istnieją 4 powierzchnie refrakcyjne: powietrze/rogówka, rogówka/ciecz wodnista komory przedniej oka, ciecz wodnista/soczewka, soczewka/ciało szkliste.

Zakwaterowanie

Akomodacja to dostosowanie mocy refrakcyjnej aparatu optycznego oka do określonej odległości od danego obiektu. Zgodnie z prawami załamania, jeśli promień światła pada na powierzchnię załamującą, zostaje on załamany o kąt zależny od kąta jego padania. Gdy obiekt się zbliży, zmieni się kąt padania wychodzących z niego promieni, w związku z czym załamane promienie zbiegną się w innym punkcie, który będzie zlokalizowany za siatkówką, co doprowadzi do „rozmycia” obrazu (ryc. 2). B). Aby ponownie go zogniskować, konieczne jest zwiększenie mocy refrakcyjnej aparatu optycznego oka (ryc. 2 B). Osiąga się to poprzez zwiększenie krzywizny soczewki, co następuje wraz ze wzrostem napięcia mięśnia rzęskowego.

Regulacja oświetlenia siatkówki

Ilość światła padającego na siatkówkę jest proporcjonalna do powierzchni źrenicy. Średnica źrenicy u osoby dorosłej waha się od 1,5 do 8 mm, co zapewnia około 30-krotną zmianę natężenia światła padającego na siatkówkę. Reakcje źrenic zapewniają dwa układy mięśni gładkich tęczówki: gdy mięśnie okrężne kurczą się, źrenica zwęża się, a gdy mięśnie promieniowe kurczą się, źrenica się rozszerza.

W miarę zmniejszania się światła źrenicy zwiększa się ostrość obrazu. Dzieje się tak, ponieważ zwężenie źrenicy uniemożliwia dotarcie światła do peryferyjnych obszarów soczewki, a tym samym eliminuje zniekształcenie obrazu spowodowane aberracją sferyczną.

Ruchy oczu

Ludzkie oko napędzane jest przez sześć mięśni ocznych unerwionych przez trzy nerwy czaszkowe - okoruchowy, bloczkowy i odwodzący. Mięśnie te zapewniają dwa rodzaje ruchów gałki ocznej - szybkie ruchy sakadyczne (sakkady) i płynne ruchy śledzące.

Gwałtowne ruchy gałek ocznych (sakkady) powstają podczas oglądania nieruchomych obiektów (ryc. 3). Gwałtowne obroty gałki ocznej (10–80 ms) przeplatają się z okresami nieruchomego skupienia wzroku w jednym punkcie (200–600 ms). Kąt obrotu gałki ocznej podczas jednej sakady waha się od kilku minut kątowych do 10°, a przy przenoszeniu wzroku z jednego obiektu na drugi może osiągnąć 90°. Przy dużych kątach przemieszczenia sakadom towarzyszy obrót głowy; przemieszczenie gałki ocznej zwykle poprzedza ruch głowy.

Płynne ruchy oczu towarzyszyć obiektom poruszającym się w polu widzenia. Prędkość kątowa takich ruchów odpowiada prędkości kątowej obiektu. Jeśli ta ostatnia przekracza 80°/s, następuje łączenie śledzenia: płynne ruchy uzupełniają sakady i zwroty głowy.

Oczopląs - okresowa naprzemienność ruchów gładkich i gwałtownych. Kiedy osoba podróżująca pociągiem wygląda przez okno, jego wzrok płynnie podąża za krajobrazem poruszającym się za oknem, po czym jego wzrok gwałtownie przenosi się w nowy punkt fiksacji.

Konwersja sygnału świetlnego w fotoreceptorach

Rodzaje fotoreceptorów siatkówki i ich właściwości

W siatkówce znajdują się dwa rodzaje fotoreceptorów (pręciki i czopki), które różnią się budową i właściwościami fizjologicznymi.

Tabela 1. Właściwości fizjologiczne pręcików i czopków

	Patyki	Szyszki
Pigment światłoczuły	Rodopsyna	Jodopsyna
Maksymalna absorpcja pigmentu	Posiada dwa maksima - jedno w widzialnej części widma (500 nm), drugie w ultrafiolecie (350 nm)	Istnieją 3 rodzaje jodopsyn, które mają różne maksima absorpcji: 440 nm (niebieski), 520 nm (zielony) i 580 nm (czerwony)
Klasy komórek		Każdy stożek zawiera tylko jeden pigment. W związku z tym istnieją 3 klasy czopków wrażliwych na światło o różnych długościach fal
Dystrybucja siatkówki	W centralnej części siatkówki gęstość pręcików wynosi około 150 000 na mm2, w kierunku obwodu maleje do 50 000 na mm2. W dołku i martwym punkcie nie ma pręcików.	Gęstość czopków w dołku centralnym sięga 150 000 na mm2, w plamce martwej nie ma ich, a na całej pozostałej powierzchni siatkówki gęstość czopków nie przekracza 10 000 na mm2.
Wrażliwość na światło	Pręty są około 500 razy większe niż szyszki
Funkcjonować	Zapewnij czerń i biel (widzenie skototopowe)	Zapewnij kolor (widzenie fototopowe)

Teoria dualności

Obecność dwóch układów fotoreceptorów (stożków i pręcików), różniących się czułością na światło, zapewnia dostosowanie do zmieniającego się poziomu oświetlenia zewnętrznego. W warunkach słabego oświetlenia percepcję światła zapewniają pręty, a kolory są nie do odróżnienia ( widzenie skototopowe mi). W jasnym świetle widzenie zapewniają głównie czopki, co pozwala dobrze rozróżniać kolory ( widzenie fototopowe ).

Mechanizm konwersji sygnału świetlnego w fotoreceptorze

W fotoreceptorach siatkówki energia promieniowania elektromagnetycznego (światła) zamieniana jest na energię wahań potencjału błonowego komórki. Proces transformacji przebiega w kilku etapach (ryc. 4).

W pierwszym etapie foton światła widzialnego wchodząc do cząsteczki światłoczułego pigmentu jest absorbowany przez p-elektrony sprzężonych wiązań podwójnych 11- cis-siatkówka, podczas gdy siatkówka przechodzi do trans-formularz. Stereomeryzacja 11- cis-siatkówka powoduje zmiany konformacyjne w części białkowej cząsteczki rodopsyny.

W II etapie następuje aktywacja białka transdukcyny, które w stanie nieaktywnym zawiera ściśle związany PKB. Po interakcji z fotoaktywowaną rodopsyną transdukcyna wymienia cząsteczkę PKB na GTP.

W III etapie transdukcyna zawierająca GTP tworzy kompleks z nieaktywną fosfodiesterazą cGMP, co prowadzi do aktywacji tej ostatniej.

W czwartym etapie aktywowana fosfodiesteraza cGMP hydrolizuje wewnątrzkomórkowo z GMP do GMP.

W V etapie spadek stężenia cGMP prowadzi do zamknięcia kanałów kationowych i hiperpolaryzacji błony fotoreceptorów.

Podczas transmisji sygnału wzdłuż mechanizm fosfodiesterazy jest wzmocniony. Podczas reakcji fotoreceptorów jedna cząsteczka wzbudzonej rodopsyny aktywuje kilkaset cząsteczek transducyny. To. Na pierwszym etapie transdukcji sygnału następuje wzmocnienie 100-1000 razy. Każda aktywowana cząsteczka transdukyny aktywuje tylko jedną cząsteczkę fosfodiesterazy, ale ta ostatnia katalizuje hydrolizę kilku tysięcy cząsteczek za pomocą GMP. To. na tym etapie sygnał jest wzmacniany kolejne 1000-10 000 razy. Dlatego podczas przesyłania sygnału z fotonu do cGMP może wystąpić ponad 100 000-krotne wzmocnienie.

Przetwarzanie informacji w siatkówce

Elementy sieci neuronowej siatkówki i ich funkcje

Sieć neuronowa siatkówki obejmuje 4 typy komórek nerwowych (ryc. 5):

- komórki zwojowe,
komórki dwubiegunowe,
- komórki amakrynowe,
- komórki poziome.

Komórki zwojowe – neurony, których aksony w ramach nerwu wzrokowego opuszczają oko i podążają do centralnego układu nerwowego. Funkcją komórek zwojowych jest przewodzenie pobudzenia z siatkówki do centralnego układu nerwowego.

Komórki dwubiegunowe łączą receptory i komórki zwojowe. Z ciała komórki dwubiegunowej wychodzą dwa rozgałęzione procesy: jeden proces tworzy kontakty synaptyczne z kilkoma komórkami fotoreceptorowymi, drugi z kilkoma komórkami zwojowymi. Funkcją komórek dwubiegunowych jest przewodzenie wzbudzenia z fotoreceptorów do komórek zwojowych.

Komórki poziome łączą pobliskie fotoreceptory. Z poziomego ciała komórki wychodzi kilka procesów, które tworzą kontakty synaptyczne z fotoreceptorami. Główną funkcją komórek poziomych jest przeprowadzanie bocznych interakcji fotoreceptorów.

Komórki amakrynowe są zlokalizowane podobnie do poziomych, ale powstają w wyniku kontaktu nie z komórkami fotoreceptorów, ale z komórkami zwojowymi.

Propagacja wzbudzenia w siatkówce

Kiedy fotoreceptor jest oświetlony, rozwija się w nim potencjał receptorowy, który reprezentuje hiperpolaryzację. Potencjał receptorowy powstający w komórce fotoreceptorowej przekazywany jest do komórek dwubiegunowych i poziomych poprzez kontakty synaptyczne za pomocą nadajnika.

W komórce dwubiegunowej może rozwinąć się zarówno depolaryzacja, jak i hiperpolaryzacja (więcej szczegółów poniżej), która rozprzestrzenia się poprzez kontakt synaptyczny z komórkami zwojowymi. Te ostatnie są aktywne spontanicznie, tj. stale generują potencjały czynnościowe z określoną częstotliwością. Hiperpolaryzacja komórek zwojowych prowadzi do zmniejszenia częstotliwości impulsów nerwowych, depolaryzacja prowadzi do jej wzrostu.

Odpowiedzi elektryczne neuronów siatkówki

Pole recepcyjne komórki dwubiegunowej to zbiór komórek fotoreceptorowych, z którymi tworzy ona kontakty synaptyczne. Przez pole recepcyjne komórki zwojowej rozumie się zbiór komórek fotoreceptorowych, z którymi dana komórka zwojowa jest połączona poprzez komórki dwubiegunowe.

Pola recepcyjne komórek dwubiegunowych i komórek zwojowych mają okrągły kształt. Pole recepcyjne można podzielić na część centralną i obwodową (ryc. 6). Granica między centralną i peryferyjną częścią pola recepcyjnego jest dynamiczna i może się przesuwać wraz ze zmianami poziomu oświetlenia.

Reakcje komórek nerwowych siatkówki na oświetlenie przez fotoreceptory centralnej i obwodowej części ich pola recepcyjnego są zwykle przeciwne. Jednocześnie istnieje kilka klas komórek zwojowych i dwubiegunowych (komórki ON -, OFF -), wykazujących różne reakcje elektryczne na działanie światła (ryc. 6).

Tabela 2. Klasy komórek zwojowych i dwubiegunowych oraz ich reakcje elektryczne

Klasy komórek	Reakcja komórek nerwowych na oświetlenie przez znajdujące się fotoreceptory
	w środkowej części Rzeczypospolitej Polskiej	w peryferyjnej części RP
Komórki dwubiegunowe NA typ	Depolaryzacja	Hiperpolaryzacja
Komórki dwubiegunowe WYŁĄCZONY typ	Hiperpolaryzacja	Depolaryzacja
Komórki zwojowe NA typ
Komórki zwojowe WYŁĄCZONY typ	Hiperpolaryzacja i redukcja częstotliwości AP	Depolaryzacja i wzrost częstotliwości AP
Komórki zwojowe NA- WYŁĄCZONY typ	Dają krótką reakcję WŁĄCZENIA na stacjonarny bodziec świetlny i krótką reakcję WYŁĄCZENIA na słabnące światło.

Przetwarzanie informacji wzrokowej w ośrodkowym układzie nerwowym

Drogi sensoryczne układu wzrokowego

Mielinizowane aksony komórek zwojowych siatkówki są wysyłane do mózgu za pośrednictwem dwóch nerwów wzrokowych (ryc. 7). Prawy i lewy nerw wzrokowy łączą się u podstawy czaszki, tworząc skrzyżowanie wzrokowe. Tutaj włókna nerwowe wychodzące ze środkowej połowy siatkówki każdego oka przechodzą na stronę przeciwną, a włókna z bocznych połówek siatkówek biegną po tej samej stronie.

Po skrzyżowaniu aksony komórek zwojowych w drogach wzrokowych podążają do ciała kolankowatego bocznego (LCC), gdzie tworzą kontakty synaptyczne z neuronami ośrodkowego układu nerwowego. Aksony komórek nerwowych LCT w ramach tzw. blask wzrokowy dociera do neuronów pierwotnej kory wzrokowej (obszar Brodmanna 17). Dalej, wzdłuż połączeń wewnątrzkorowych, pobudzenie rozprzestrzenia się na wtórną korę wzrokową (pola 18b-19) i strefy asocjacyjne kory.

Ścieżki sensoryczne układu wzrokowego są zorganizowane według zasada retinotopowa – pobudzenie z sąsiednich komórek zwojowych dociera do sąsiadujących punktów LCT i kory. Powierzchnia siatkówki jest niejako rzutowana na powierzchnię LCT i kory.

Większość aksonów komórek zwojowych kończy się w LCT, podczas gdy niektóre włókna biegną do wzgórka górnego, podwzgórza, obszaru przedwzrokowego pnia mózgu i jądra przewodu wzrokowego.

Połączenie między siatkówką a wzgórkiem górnym służy do regulacji ruchów gałek ocznych.

Projekcja siatkówki do podwzgórza służy powiązaniu endogennych rytmów dobowych z dziennymi wahaniami poziomu światła.

Połączenie siatkówki z obszarem przedtektalnym tułowia jest niezwykle ważne dla regulacji światła źrenicy i akomodacji.

Neurony jąder przewodu wzrokowego, które również otrzymują sygnały synaptyczne z komórek zwojowych, są połączone z jądrami przedsionkowymi pnia mózgu. Projekcja ta pozwala na ocenę położenia ciała w przestrzeni na podstawie sygnałów wzrokowych, a także służy do przeprowadzenia złożonych reakcji okoruchowych (oczopląs).

Przetwarzanie informacji wizualnej w LCT

Neurony LCT mają okrągłe pola recepcyjne. Odpowiedzi elektryczne tych komórek są podobne do reakcji komórek zwojowych.

W LCT neurony są wzbudzane, gdy w ich polu recepcyjnym znajduje się granica jasna/ciemna (neurony kontrastowe) lub gdy ta granica przesuwa się w polu recepcyjnym (detektory ruchu).

Przetwarzanie informacji wzrokowych w pierwotnej korze wzrokowej

W zależności od reakcji na bodźce świetlne neurony korowe dzieli się na kilka klas.

Neurony z prostym polem recepcyjnym. Najsilniejsze wzbudzenie takiego neuronu następuje, gdy jego pole recepcyjne zostanie oświetlone paskiem światła o określonej orientacji. Częstotliwość impulsów nerwowych generowanych przez taki neuron maleje wraz ze zmianą orientacji paska świetlnego (ryc. 8 A).

Neurony o złożonym polu recepcyjnym. Maksymalny stopień pobudzenia neuronu osiąga się, gdy bodziec świetlny porusza się w strefie ON pola recepcyjnego w określonym kierunku. Przesunięcie bodźca świetlnego w innym kierunku lub pozostawienie bodźca świetlnego poza strefą ON powoduje słabsze wzbudzenie (rys. 8 B).

Neurony o bardzo złożonym polu recepcyjnym. Maksymalne wzbudzenie takiego neuronu osiąga się pod wpływem bodźca świetlnego o złożonej konfiguracji. Na przykład znane są neurony, których najsilniejsze pobudzenie pojawia się po przekroczeniu dwóch granic między światłem a ciemnością w strefie ON pola recepcyjnego (ryc. 23.8 B).

Pomimo ogromnej ilości danych eksperymentalnych na temat wzorców reakcji komórek na różne bodźce wzrokowe, do chwili obecnej nie istnieje pełna teoria wyjaśniająca mechanizmy przetwarzania informacji wzrokowej w mózgu. Nie potrafimy wyjaśnić, w jaki sposób zróżnicowane reakcje elektryczne neuronów siatkówki, LCT i kory mózgowej umożliwiają rozpoznawanie wzorców i inne zjawiska percepcji wzrokowej.

Regulacja funkcji urządzeń wspomagających

Regulamin zakwaterowania. Krzywizna soczewki zmienia się za pomocą mięśnia rzęskowego. Kiedy mięsień rzęskowy kurczy się, zwiększa się krzywizna przedniej powierzchni soczewki i wzrasta siła refrakcji. Włókna mięśni gładkich mięśnia rzęskowego są unerwione przez neurony pozazwojowe, których ciała znajdują się w zwoju rzęskowym.

Odpowiednim bodźcem do zmiany stopnia krzywizny soczewki jest rozmycie obrazu na siatkówce, które jest rejestrowane przez neurony kory pierwotnej. W wyniku zstępujących połączeń kory następuje zmiana stopnia pobudzenia neuronów w obszarze przedtektalnym, co z kolei powoduje aktywację lub hamowanie neuronów przedzwojowych jądra okoruchowego (jądro Edingera-Westphala) i neuronów pozwojowych rzęskowych ganglion.

Regulacja światła źrenicy. Zwężenie źrenicy następuje w wyniku skurczu okrągłych włókien mięśni gładkich rogówki, które są unerwione przez przywspółczulne neurony pozazwojowe zwoju rzęskowego. Te ostatnie są wzbudzane przez światło o dużym natężeniu padające na siatkówkę, które jest odbierane przez neurony w pierwotnej korze wzrokowej.

Rozszerzanie źrenic następuje poprzez skurcz mięśni promieniowych rogówki, które są unerwione przez neurony współczulne VSH. Aktywność tego ostatniego jest kontrolowana przez ośrodek rzęskowo-rdzeniowy i obszar przedtektalny. Bodźcem do rozszerzenia źrenic jest zmniejszenie poziomu oświetlenia siatkówki.

Regulacja ruchów oczu. Niektóre włókna komórek zwojowych prowadzą do neuronów wzgórka górnego (śródmózgowia), które są połączone z jądrami nerwu okoruchowego, bloczkowego i odwodzącego, których neurony unerwiają włókna mięśni poprzecznie prążkowanych mięśni oka. Komórki nerwowe wzgórków górnych będą otrzymywać sygnały synaptyczne z receptorów przedsionkowych i proprioceptorów mięśni szyi, co pozwala organizmowi koordynować ruchy oczu z ruchami ciała w przestrzeni.

Zjawiska percepcji wzrokowej

Rozpoznawanie wzorców

Układ wzrokowy ma niezwykłą zdolność rozpoznawania obiektu na szerokiej gamie obrazów. Obraz (znajoma twarz, litera itp.) potrafimy rozpoznać, gdy brakuje mu niektórych jego części, gdy zawiera niepotrzebne elementy, gdy jest inaczej zorientowany w przestrzeni, ma inne wymiary kątowe, jest zwrócony do nas różnymi bokami itp. P. (ryc. 9). Neurofizjologiczne mechanizmy tego zjawiska są obecnie intensywnie badane.

Stałość kształtu i rozmiaru

Z reguły postrzegamy otaczające obiekty jako niezmienne pod względem kształtu i rozmiaru. Chociaż w rzeczywistości ich kształt i rozmiar na siatkówce nie są stałe. Na przykład rowerzysta w polu widzenia zawsze wydaje się tej samej wielkości, niezależnie od odległości od niego. Koła rowerów są postrzegane jako okrągłe, chociaż w rzeczywistości ich obrazy na siatkówce mogą być wąskimi elipsami. Zjawisko to ukazuje rolę doświadczenia w widzeniu otaczającego nas świata. Neurofizjologiczne mechanizmy tego zjawiska nie są obecnie znane.

Postrzeganie głębi przestrzennej

Obraz otaczającego świata na siatkówce jest płaski. Widzimy jednak świat wolumenowo. Istnieje kilka mechanizmów zapewniających konstrukcję przestrzeni trójwymiarowej w oparciu o płaskie obrazy powstające na siatkówce.

Ponieważ oczy znajdują się w pewnej odległości od siebie, obrazy powstające na siatkówce lewego i prawego oka nieznacznie się od siebie różnią. Im bliżej obserwatora znajduje się obiekt, tym bardziej różne będą te obrazy.

Nakładające się obrazy pomagają również ocenić ich względne położenie w przestrzeni. Obraz bliskiego obiektu może nakładać się na obraz odległego, ale nie odwrotnie.

Kiedy głowa obserwatora się poruszy, obrazy obserwowanych obiektów na siatkówce również ulegną przesunięciu (zjawisko paralaksy). Przy tym samym przemieszczeniu głowy obrazy bliskich obiektów będą się przesuwać bardziej niż obrazy obiektów odległych

Postrzeganie bezruchu przestrzeni

Jeśli po zamknięciu jednego oka dotkniemy palcem drugiej gałki ocznej, zobaczymy, że otaczający nas świat przesuwa się na bok. W normalnych warunkach otaczający świat jest nieruchomy, chociaż obraz na siatkówce nieustannie „przeskakuje” na skutek ruchu gałek ocznych, obrotów głowy i zmian położenia ciała w przestrzeni. Postrzeganie bezruchu otaczającej przestrzeni zapewnia fakt, że przy przetwarzaniu obrazów wizualnych brane są pod uwagę informacje o ruchach oczu, ruchach głowy i położeniu ciała w przestrzeni. Wizualny układ sensoryczny jest w stanie „odjąć” własne ruchy oczu i ciała od ruchu obrazu na siatkówce.

Teorie widzenia barw

Teoria trzech składników

Oparty na zasadzie trójchromatycznego mieszania dodatków. Zgodnie z tą teorią trzy typy czopków (wrażliwe na kolor czerwony, zielony i niebieski) działają jako niezależne systemy receptorów. Porównując intensywność sygnałów z trzech typów czopków, wizualny system sensoryczny wytwarza „wirtualne odchylenie addytywne” i oblicza prawdziwy kolor. Autorami teorii są Jung, Maxwell, Helmholtz.

Teoria koloru przeciwnika

Zakłada, że ​​każdy kolor można jednoznacznie opisać poprzez wskazanie jego położenia na dwóch skalach – „niebiesko-żółtej”, „czerwono-zielonej”. Kolory leżące na biegunach tych łusek nazywane są kolorami przeciwnika. Teorię tę potwierdza fakt, że w siatkówce, LCT i korze znajdują się neurony, które ulegają aktywacji, jeśli ich pole recepcyjne zostanie oświetlone czerwonym światłem i zostaną zahamowane, jeśli światło będzie zielone. Inne neurony są pobudzane pod wpływem koloru żółtego i hamowane pod wpływem koloru niebieskiego. Zakłada się, że porównując stopień pobudzenia neuronów w układach „czerwono-zielony” i „żółto-niebieski”, wzrokowy układ sensoryczny może obliczyć charakterystykę barwy światła. Autorami teorii są Mach, Goering.

Istnieją zatem dowody eksperymentalne potwierdzające obie teorie widzenia barw. Obecnie rozważane. Że teoria trójskładnikowa odpowiednio opisuje mechanizmy postrzegania kolorów na poziomie fotoreceptorów siatkówki, a teoria kolorów przeciwstawnych - mechanizmy postrzegania kolorów na poziomie sieci neuronowych.

Okiem, nie okiem
Umysł wie, jak patrzeć na świat.
Williama Blake’a

Cele Lekcji:

Edukacyjny:

• ujawnić strukturę i znaczenie analizatora wizualnego, wrażeń wzrokowych i percepcji;
• pogłębić wiedzę na temat budowy i funkcji oka jako układu optycznego;
• wyjaśnić, w jaki sposób powstają obrazy na siatkówce,
• dać wyobrażenie o krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz rodzajach korekcji wzroku.

Edukacyjny:

• rozwinąć umiejętność obserwacji, porównywania i wyciągania wniosków;
• nadal rozwijaj logiczne myślenie;
• nadal tworzą ideę jedności koncepcji otaczającego świata.

Edukacyjny:

• kultywowanie troskliwej postawy wobec własnego zdrowia, zajmowanie się kwestiami higieny wzroku;
• nadal rozwijać odpowiedzialne podejście do nauki.

Sprzęt:

• tabela „Analizator wizualny”,
• składany model oka,
• preparat mokry „Ssacze Oko”
• ulotki z ilustracjami.

Podczas zajęć

1. Moment organizacyjny.

2. Aktualizowanie wiedzy. Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

3. Wyjaśnienie nowego materiału:

Układ optyczny oka.

Siatkówka oka. Tworzenie obrazów na siatkówce.

Iluzje optyczne.

Zakwaterowanie oka.

Zaleta widzenia obydwoma oczami.

Ruch oczu.

Wady wzroku i ich korekcja.

Higiena wzroku.

4. Konsolidacja.

5. Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

Nauczyciel biologii:

Na ostatniej lekcji omawialiśmy temat „Budowa oka”. Przypomnijmy sobie materiał tej lekcji. Kontynuuj zdanie:

1) Strefa wizualna półkul mózgowych znajduje się w ...

2) Nadaje oku kolor...

3) Analizator składa się z...

4) Narządy pomocnicze oka to...

5) Gałka oczna ma... błony

6) Soczewka wypukła - wklęsła gałki ocznej to ...

Korzystając z rysunku, opowiedz nam o budowie i przeznaczeniu części składowych oka.

Wyjaśnienie nowego materiału.

Nauczyciel biologii:

Oko jest narządem wzroku u zwierząt i ludzi. Jest to urządzenie samoregulujące. Umożliwia widzenie obiektów bliskich i odległych. Obiektyw albo kurczy się prawie w kulkę, albo rozciąga, zmieniając w ten sposób ogniskową.

Układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego.

Siatkówka (siatka pokrywająca dno oka) ma grubość 0,15 -0,20 mm i składa się z kilku warstw komórek nerwowych. Pierwsza warstwa przylega do czarnych komórek pigmentowych. Tworzą go receptory wzrokowe - pręciki i czopki. W ludzkiej siatkówce znajduje się setki razy więcej pręcików niż czopków. Pręciki są bardzo szybko wzbudzane przez słabe światło zmierzchu, ale nie potrafią dostrzec koloru. Szyszki wzbudzają się powoli i tylko jasnym światłem - są w stanie dostrzec kolor. Pręciki są równomiernie rozmieszczone na siatkówce. Naprzeciwko źrenicy siatkówki znajduje się żółta plamka, która składa się wyłącznie z czopków. Podczas badania obiektu wzrok przesuwa się tak, że obraz pada na żółty punkt.

Procesy rozciągają się od komórek nerwowych. W jednym miejscu siatkówki zbierają się w wiązkę i tworzą nerw wzrokowy. Ponad milion włókien przekazuje informacje wizualne do mózgu w postaci impulsów nerwowych. To miejsce pozbawione receptorów nazywane jest martwym punktem. Analiza koloru, kształtu, oświetlenia obiektu i jego szczegółów, która rozpoczęła się w siatkówce, kończy się w korze mózgowej. Tutaj wszystkie informacje są gromadzone, odszyfrowywane i podsumowywane. W rezultacie powstaje pomysł na temat. To mózg „widzi”, a nie oko.

Zatem widzenie jest procesem podkorowym. Zależy to od jakości informacji docierających z oczu do kory mózgowej (okolicy potylicznej).

Nauczyciel fizyki:

Dowiedzieliśmy się, że układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego. Światło załamane w układzie optycznym daje na siatkówce rzeczywiste, zredukowane, odwrotne obrazy rozpatrywanych obiektów.

Pierwszym, który udowodnił, że obraz na siatkówce ulega odwróceniu poprzez wykreślenie drogi promieni w układzie optycznym oka, był Johannes Kepler (1571 - 1630). Aby sprawdzić ten wniosek, francuski naukowiec René Descartes (1596 - 1650) wziął dziesiątkę i po zeskrobaniu nieprzezroczystej warstwy z tylnej ściany umieścił ją w otworze wykonanym w okiennicy. I wtedy na przezroczystej ścianie dna oka zobaczył odwrócony obraz obrazu obserwowanego z okna.

Dlaczego więc widzimy wszystkie przedmioty takimi, jakie są, tj. nie do góry nogami?

Faktem jest, że proces widzenia jest stale korygowany przez mózg, który odbiera informacje nie tylko oczami, ale także innymi zmysłami.

W 1896 roku amerykański psycholog J. Stretton przeprowadził na sobie eksperyment. Założył specjalne okulary, dzięki którym obrazy otaczających obiektów na siatkówce oka nie były odwracane, ale do przodu. I co? Świat w umyśle Strettona wywrócił się do góry nogami. Zaczął widzieć wszystkie obiekty do góry nogami. Z tego powodu nastąpiło niedopasowanie pracy oczu do innych zmysłów. U naukowca wystąpiły objawy choroby morskiej. Przez trzy dni czuł mdłości. Jednak czwartego dnia ciało zaczęło wracać do normy, a piątego dnia Stretton zaczął czuć się tak samo jak przed eksperymentem. Mózg naukowca przyzwyczaił się do nowych warunków pracy i zaczął znowu widzieć wszystkie obiekty prosto. Kiedy jednak zdjął okulary, wszystko znów wywróciło się do góry nogami. Po półtorej godzinie odzyskał wzrok i zaczął widzieć normalnie.

Ciekawe, że taka adaptacja jest charakterystyczna tylko dla ludzkiego mózgu. Kiedy w jednym z eksperymentów założono małpie okulary odwracające, otrzymała ona taki cios psychiczny, że po kilku błędnych ruchach i upadku zapadła w stan przypominający śpiączkę. Jej refleks zaczął słabnąć, ciśnienie krwi spadło, a oddech stał się szybki i płytki. U ludzi niczego takiego nie obserwuje się. Jednak nie zawsze ludzki mózg jest w stanie poradzić sobie z analizą obrazu uzyskanego na siatkówce. W takich przypadkach powstają złudzenia wzrokowe – obserwowany obiekt nie wydaje nam się taki, jaki jest w rzeczywistości.

Nasze oczy nie są w stanie dostrzec natury przedmiotów. Dlatego nie narzucajcie im złudzeń rozsądku. (Lukrecjusz)

Wizualne oszukiwanie samego siebie

Często mówimy o „oszustwie oka”, „oszustwie słuchu”, ale te wyrażenia są błędne. Nie ma złudzeń co do uczuć. Filozof Kant trafnie powiedział o tym: „Zmysły nas nie oszukują nie dlatego, że zawsze oceniają poprawnie, ale dlatego, że w ogóle nie sądzą”.

Co zatem nas zwodzi w tak zwanych „oszustwach” zmysłów? Oczywiście, co w tym przypadku „sędziuje”, tj. nasz własny mózg. Rzeczywiście większość złudzeń optycznych polega wyłącznie na tym, że nie tylko widzimy, ale także nieświadomie rozumujemy i nieświadomie wprowadzamy się w błąd. Są to złudzenia co do osądu, a nie uczuć.

Galeria obrazów, czyli to, co widzisz

Córka, matka i wąsaty ojciec?

Hindus dumnie patrzący w słońce i Eskimos w kapturze odwrócony tyłem...

Młodzi i starzy mężczyźni

Młode i stare kobiety

Czy linie są równoległe?

Czy czworokąt jest kwadratem?

Która elipsa jest większa – dolna czy wewnętrzna górna?

Co jest większe na tej figurze - wysokość czy szerokość?

Która linia jest kontynuacją pierwszej?

Czy zauważyłeś, że okrąg „drży”?

Jest jeszcze jedna cecha wzroku, której nie można zignorować. Wiadomo, że gdy zmienia się odległość soczewki od obiektu, zmienia się także odległość do jego obrazu. Jak wyraźny obraz pozostaje na siatkówce, gdy przenosimy wzrok z obiektu odległego na bliższy?

Jak wiadomo, mięśnie przyczepione do soczewki są w stanie zmieniać krzywiznę jej powierzchni, a tym samym moc optyczną oka. Kiedy patrzymy na odległe obiekty, mięśnie te są w stanie rozluźnienia, a krzywizna soczewki jest stosunkowo niewielka. Podczas patrzenia na pobliskie obiekty mięśnie oka ściskają soczewkę, przez co zwiększa się jej krzywizna, a co za tym idzie, moc optyczna.

Nazywa się to zdolnością oka do przystosowania się do widzenia zarówno z bliska, jak i z dalszej odległości zakwaterowanie(z łac. accomodatio – urządzenie).

Dzięki akomodacji człowiekowi udaje się skupić obrazy różnych obiektów w tej samej odległości od soczewki - na siatkówce.

Gdy jednak dany obiekt znajduje się bardzo blisko, wzrasta napięcie mięśni odkształcających soczewkę, a praca oka staje się męcząca. Optymalna odległość do czytania i pisania dla normalnego oka wynosi około 25 cm. Odległość ta nazywana jest odległością najlepszego widzenia.

Nauczyciel biologii:

Jaką korzyść daje widzenie obydwoma oczami?

1. Zwiększa się ludzkie pole widzenia.

2. To dzięki obecności dwojga oczu możemy rozróżnić, który obiekt jest bliżej, a który dalej.

Faktem jest, że siatkówka prawego i lewego oka wytwarza obrazy, które różnią się od siebie (co odpowiada patrzeniu na przedmioty tak, jakby były po prawej i lewej stronie). Im bliżej obiektu, tym bardziej zauważalna jest ta różnica. Stwarza to wrażenie różnicy odległości. Ta sama zdolność oka pozwala zobaczyć obiekt jako trójwymiarowy, a nie płaski. Zdolność tę nazywa się widzeniem stereoskopowym. Wspólna praca obu półkul mózgowych zapewnia rozróżnienie obiektów, ich kształtu, wielkości, położenia i ruchu. Efekt przestrzeni wolumetrycznej może wystąpić w przypadkach, gdy rozważamy płaski obraz.

Przez kilka minut patrz na zdjęcie z odległości 20 – 25 cm od oczu.

Przez 30 sekund patrz na wiedźmę na miotle, nie odwracając wzroku.

Szybko przenieś wzrok na rysunek zamku i spójrz, licząc do 10, w otwór bramy. W otworze zobaczysz białą wiedźmę na szarym tle.

Kiedy spojrzysz na swoje oczy w lustrze, prawdopodobnie zauważysz, że oba oczy wykonują duże i subtelne ruchy ściśle jednocześnie, w tym samym kierunku.

Czy oczy zawsze tak na wszystko patrzą? Jak zachowujemy się w znajomym już pomieszczeniu? Dlaczego potrzebujemy ruchów oczu? Są potrzebne do wstępnej kontroli. Badając, tworzymy holistyczny obraz, a wszystko to zostaje przeniesione do pamięci. Dlatego do rozpoznawania dobrze znanych obiektów nie jest konieczny ruch oczu.

Nauczyciel fizyki:

Jedną z głównych cech wzroku jest ostrość. Wizja ludzi zmienia się wraz z wiekiem, ponieważ... soczewka traci elastyczność i zdolność do zmiany swojej krzywizny. Pojawia się dalekowzroczność lub krótkowzroczność.

Krótkowzroczność to wada wzroku, w której promienie równoległe po załamaniu w oku gromadzą się nie na siatkówce, ale bliżej soczewki. Dlatego obrazy odległych obiektów wydają się na siatkówce rozmyte i niewyraźne. Aby uzyskać ostry obraz na siatkówce, należy przybliżyć przedmiot do oka.

Odległość najlepszego widzenia dla osoby krótkowzrocznej wynosi mniej niż 25 cm, dlatego osoby z podobnym niedoborem renu zmuszone są czytać tekst, umieszczając go blisko oczu. Krótkowzroczność może wynikać z następujących przyczyn:

• nadmierna moc optyczna oka;
• wydłużenie oka wzdłuż jego osi optycznej.

Zwykle rozwija się w latach szkolnych i zwykle wiąże się z długotrwałym czytaniem lub pisaniem, szczególnie przy niewystarczającym oświetleniu i niewłaściwym rozmieszczeniu źródeł światła.

Dalekowzroczność to wada wzroku, w której równoległe promienie po załamaniu w oku zbiegają się pod takim kątem, że ognisko nie jest zlokalizowane na siatkówce, ale za nią. Obrazy odległych obiektów na siatkówce znów okazują się niewyraźne i rozmazane.

Nauczyciel biologii:

Aby zapobiec zmęczeniu wzroku, istnieje szereg ćwiczeń. Oferujemy Państwu niektóre z nich:

opcja 1 (czas trwania 3-5 minut).

1. Pozycja wyjściowa – siedzenie w wygodnej pozycji: kręgosłup prosty, oczy otwarte, wzrok skierowany na wprost. Bardzo łatwo to zrobić, bez stresu.

Skieruj wzrok w lewo - prosto, w prawo - prosto, w górę - prosto, w dół - prosto, bez zwłoki w pozycji porwanej. Powtórz 1-10 razy.

2. Przesuń wzrok po przekątnej: w lewo - w dół - prosto, w prawo - w górę - prosto, w prawo - w dół - prosto, w lewo - w górę - prosto. I stopniowo zwiększaj opóźnienia w pozycji odwiedzionej, oddychanie jest dobrowolne, ale upewnij się, że nie ma opóźnienia. Powtórz 1-10 razy.

3. Okrągłe ruchy oczu: od 1 do 10 kółek w lewo i prawo. Najpierw szybciej, potem stopniowo zmniejszaj tempo.

4. Spójrz na czubek palca lub ołówka trzymanego w odległości 30 cm od oczu, a następnie w dal. Powtórz kilka razy.

5. Patrz przed siebie uważnie i nieruchomo, starając się widzieć wyraźniej, a następnie mrugnij kilka razy. Ściśnij powieki, a następnie mrugnij kilka razy.

6. Zmiana ogniskowej: spójrz na czubek nosa, potem w dal. Powtórz kilka razy.

7. Masuj powieki, delikatnie gładząc je palcem wskazującym i środkowym w kierunku od nosa do skroni. Lub: zamknij oczy i opuszkami dłoni, dotykając bardzo delikatnie, przesuń wzdłuż górnych powiek od skroni do grzbietu nosa i pleców, w sumie 10 razy w średnim tempie.

8. Pocieraj dłonie o siebie i łatwo, bez wysiłku zakryj nimi wcześniej zamknięte oczy, aby całkowicie zablokować je przed światłem na 1 minutę. Wyobraź sobie, że jesteś pogrążony w całkowitej ciemności. Otwórz oczy.

Opcja 2 (czas trwania 1-2 minuty).

1. Przy liczeniu 1-2 wzrok skupia się na obiekcie bliskim (odległość 15-20 cm), przy liczeniu 3-7 wzrok przenosi się na obiekt odległy. Przy liczbie 8 wzrok ponownie przenosi się na najbliższy obiekt.

2. Trzymając głowę w bezruchu, licząc do 1, zwróć oczy pionowo w górę, licząc do 2, w dół i ponownie w górę. Powtórz 10-15 razy.

3. Zamknij oczy na 10-15 sekund, otwórz i poruszaj oczami w prawo i w lewo, a następnie w górę i w dół (5 razy). Swobodnie, bez napięcia kieruj wzrok w dal.

Opcja 3 (czas trwania 2-3 minuty).

Ćwiczenia wykonuje się w pozycji siedzącej, odchylając się do tyłu na krześle.

1. Patrz prosto przed siebie przez 2-3 sekundy, następnie opuść wzrok na 3-4 sekundy. Powtarzaj ćwiczenie przez 30 sekund.

2. Podnieś oczy do góry, opuść je w dół, spójrz w prawo, potem w lewo. Powtórz 3-4 razy. Czas trwania 6 sekund.

3. Podnieś oczy do góry, wykonuj nimi okrężne ruchy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a następnie zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Powtórz 3-4 razy.

4. Zamknij oczy szczelnie na 3-5 sekund, otwórz na 3-5 sekund. Powtórz 4-5 razy. Czas trwania 30-50 sekund.

Konsolidacja.

Oferowane są sytuacje niestandardowe.

1. Uczeń krótkowzroczny postrzega litery zapisane na tablicy jako zamazane i niewyraźne. Musi wytężać wzrok, aby pomieścić wzrok albo na tablicy, albo na notatniku, co jest szkodliwe zarówno dla układu wzrokowego, jak i nerwowego. Zaproponuj projekt takich okularów dla uczniów, aby uniknąć stresu podczas czytania tekstu z tablicy.

2. Kiedy soczewka oka pacjenta zmętnieje (na przykład w przypadku zaćmy), zwykle usuwa się ją i zastępuje soczewką z tworzywa sztucznego. Taka wymiana pozbawia oczy możliwości akomodacji i pacjent musi używać okularów. Niedawno w Niemczech rozpoczęto produkcję sztucznej soczewki, która potrafi samodzielnie ustawić ostrość. Zgadnij, jaką cechę konstrukcyjną wynaleziono dla akomodacji oka?

3. H.G. Wells napisał powieść „Niewidzialny człowiek”. Agresywna, niewidzialna osobowość chciała ujarzmić cały świat. Zastanów się, co jest złego w tym pomyśle? Kiedy obiekt w otoczeniu jest niewidoczny? Jak może widzieć oko niewidzialnego człowieka?

Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

• § 57, 58 (biologia),
• § 37.38 (fizyka), proponuj niestandardowe problemy z badanego tematu (opcjonalnie).

Ważne jest, aby znać budowę siatkówki i sposób, w jaki odbieramy informacje wzrokowe, przynajmniej w najbardziej ogólnej formie.

1. Przyjrzyj się budowie oczu. Po przejściu promieni świetlnych przez soczewkę przenikają one do ciała szklistego i dostają się do wewnętrznej, bardzo cienkiej warstwy oka – siatkówki. To ona odgrywa główną rolę w uchwyceniu obrazu. Siatkówka jest centralnym ogniwem naszego analizatora wzrokowego.

Siatkówka przylega do naczyniówki, ale w wielu obszarach jest luźna. Tutaj ma tendencję do łuszczenia się z powodu różnych chorób. W chorobach siatkówki naczyniówka bardzo często uczestniczy w procesie patologicznym. W naczyniówce nie ma zakończeń nerwowych, więc gdy jest chora, nie pojawia się ból, co zwykle sygnalizuje jakiś problem.

Siatkówkę odbierającą światło można funkcjonalnie podzielić na centralną (obszar plamki żółtej) i obwodową (cała pozostała powierzchnia siatkówki). W związku z tym rozróżnia się widzenie centralne, które umożliwia wyraźne zbadanie drobnych szczegółów obiektów, oraz widzenie peryferyjne, w którym kształt obiektu jest postrzegany mniej wyraźnie, ale za jego pomocą następuje orientacja w przestrzeni.

2. Siatkówka ma złożoną wielowarstwową strukturę. Składa się z fotoreceptorów (wyspecjalizowanego neuroepitelium) i komórek nerwowych. Fotoreceptory znajdujące się w siatkówce oka dzielą się na dwa typy, zwane ze względu na ich kształt: czopkami i pręcikami. Pręciki (jest ich w siatkówce ok. 130 milionów) charakteryzują się dużą światłoczułością i pozwalają widzieć przy słabym oświetleniu, odpowiadają też za widzenie peryferyjne. Czopki (w siatkówce jest ich około 7 milionów) wręcz przeciwnie, wymagają więcej światła do wzbudzenia, ale to one pozwalają dostrzec drobne szczegóły (odpowiedzialne za widzenie centralne) i umożliwiają rozróżnianie kolorów . Największe stężenie czopków znajduje się w obszarze siatkówki zwanym plamką lub plamką, która zajmuje około 1% siatkówki.

Pręciki zawierają fiolet wizualny, dzięki czemu wzbudzają się bardzo szybko i przy słabym świetle. Witamina A bierze udział w powstawaniu fioletu wzrokowego, którego niedobór prowadzi do rozwoju tzw. ślepoty kucznej. Czopki nie zawierają fioletu wizualnego, więc są powoli wzbudzane jedynie przez jasne światło, ale są w stanie postrzegać kolory: zewnętrzne segmenty trzech typów czopków (wrażliwych na niebieski, zielony i czerwony) zawierają trzy typy wzrokowe pigmenty, których maksymalne widma absorpcji znajdują się w niebieskich, zielonych i czerwonych obszarach widma.

3 . W pręcikach i czopkach znajdujących się w zewnętrznych warstwach siatkówki energia świetlna zamieniana jest w tkance nerwowej na energię elektryczną. Impulsy powstające w zewnętrznych warstwach siatkówki docierają do neuronów pośrednich znajdujących się w jej wewnętrznych warstwach, a następnie do komórek nerwowych. Wyrostki tych komórek nerwowych zbiegają się promieniowo do jednego obszaru siatkówki i tworzą tarczę wzrokową, widoczną podczas badania dna oka.

Nerw wzrokowy składa się z procesów komórek nerwowych siatkówki i wychodzi z gałki ocznej w pobliżu jej tylnego bieguna. Przekazuje sygnały z zakończeń nerwowych do mózgu.

Po opuszczeniu oka nerw wzrokowy dzieli się na dwie połowy. Wewnętrzna połowa przecina się z tą samą połową drugiego oka. Prawa strona siatkówki każdego oka przekazuje prawą część obrazu na prawą stronę mózgu poprzez nerw wzrokowy, a lewa strona siatkówki przekazuje odpowiednio lewą część obrazu na lewą stronę mózgu. mózg. Ogólny obraz tego, co widzimy, jest odtwarzany bezpośrednio przez mózg.

Zatem percepcja wzrokowa rozpoczyna się od projekcji obrazu na siatkówkę i pobudzenia fotoreceptorów, a następnie otrzymane informacje są sekwencyjnie przetwarzane w podkorowych i korowych ośrodkach wzroku. W rezultacie powstaje obraz wizualny, który dzięki interakcji analizatora wizualnego z innymi analizatorami i zgromadzonemu doświadczeniu (pamięci wzrokowej) poprawnie odzwierciedla obiektywną rzeczywistość. Siatkówka oka wytwarza zmniejszony i odwrócony obraz przedmiotu, ale widzimy obraz w pozycji pionowej i w rzeczywistych rozmiarach. Dzieje się tak również dlatego, że wraz z obrazami wzrokowymi do mózgu dostają się również impulsy nerwowe z mięśni zewnątrzgałkowych, na przykład, gdy patrzymy w górę, mięśnie obracają oczy w górę. Mięśnie oka pracują nieprzerwanie, opisując kontury obiektu, a ruchy te są również rejestrowane przez mózg.

Struktura oka.

Ludzkie oko jest analizatorem wzroku, dzięki nim otrzymujemy 95% informacji o otaczającym nas świecie. Współczesny człowiek przez cały dzień musi pracować z pobliskimi przedmiotami: patrzeć na ekran komputera, czytać itp. Nasze oczy są poddawane ogromnemu obciążeniu, w wyniku czego wiele osób cierpi na choroby oczu i wady wzroku. Każdy powinien wiedzieć, jak działa oko i jakie pełni funkcje.

Oko jest układem optycznym i ma kształt niemal kulisty. Oko jest kulistym ciałem o średnicy około 25 mm i masie 8 g. Ściany gałki ocznej zbudowane są z trzech błon. Zewnętrzna osłonka albuginea składa się z gęstej, nieprzezroczystej tkanki łącznej. Pozwala oku zachować swój kształt. Kolejna warstwa oka jest naczyniowa, zawiera wszystkie naczynia krwionośne odżywiające tkanki oka. Naczyniówka jest czarna, ponieważ jej komórki zawierają czarny pigment, który pochłania promienie świetlne, zapobiegając ich rozpraszaniu się wokół oka. Naczyniówka przechodzi do tęczówki 2, u różnych osób ma inny kolor, który określa kolor oczu. Tęczówka to okrągła, muskularna przepona z małym otworem pośrodku - źrenicą 3. Jest czarna, ponieważ miejsce, z którego nie wychodzą promienie świetlne, jest przez nas postrzegane jako czarne. Przez źrenicę promienie światła wnikają do oka, ale nie wychodzą z powrotem, jak gdyby zostały uwięzione. Źrenica reguluje dopływ światła do oka, odruchowo zwężając się lub rozszerzając; źrenica może mieć rozmiar od 2 do 8 mm w zależności od oświetlenia.

Pomiędzy rogówką a tęczówką znajduje się wodnisty płyn, za którym - obiektyw 4. Soczewka jest soczewką dwuwypukłą, jest elastyczna i może zmieniać swoją krzywiznę za pomocą mięśnia rzęskowego 5, dzięki czemu zapewnia precyzyjne skupianie promieni świetlnych. . Współczynnik załamania soczewki wynosi 1,45. Za obiektywem jest szklisty 6, który wypełnia główną część oka. Ciało szkliste i ciecz wodnista mają współczynnik załamania światła prawie taki sam jak woda - 1,33. Tylna ściana twardówki pokryta jest bardzo cienkimi włóknami, które wyścielają dno oka i są tzw Siatkówka oka 7. Te włókna Czy rozgałęzienie nerwu wzrokowego. Obraz pojawia się na siatkówce oka. Miejsce najlepszego obrazu, które znajduje się nad wyjściem nerwu wzrokowego, nazywa się żółta plama 8, a obszar siatkówki, w którym nerw wzrokowy wychodzi z oka, który nie wytwarza obrazu, nazywa się ślepy punkt 9.

Obraz w oku.

Teraz spójrzmy na oko jako na układ optyczny. Obejmuje rogówkę, soczewkę i ciało szkliste. Główną rolę w tworzeniu obrazu pełni obiektyw. Skupia promienie na siatkówce, co skutkuje naprawdę zmniejszonym, odwróconym obrazem obiektów, który mózg koryguje na prawidłowy. Promienie skupiają się na siatkówce, na tylnej ścianie oka.

W części „Eksperymenty” podano przykład, w jaki sposób można uzyskać obraz źródła światła na źrenicy, utworzony przez promienie odbite od oka.

Okiem, nie okiem
Umysł wie, jak patrzeć na świat.
Williama Blake’a

Cele Lekcji:

Edukacyjny:

• ujawnić strukturę i znaczenie analizatora wizualnego, wrażeń wzrokowych i percepcji;
• pogłębić wiedzę na temat budowy i funkcji oka jako układu optycznego;
• wyjaśnić, w jaki sposób powstają obrazy na siatkówce,
• dać wyobrażenie o krótkowzroczności i dalekowzroczności oraz rodzajach korekcji wzroku.

Edukacyjny:

• rozwinąć umiejętność obserwacji, porównywania i wyciągania wniosków;
• nadal rozwijaj logiczne myślenie;
• nadal tworzą ideę jedności koncepcji otaczającego świata.

Edukacyjny:

• kultywowanie troskliwej postawy wobec własnego zdrowia, zajmowanie się kwestiami higieny wzroku;
• nadal rozwijać odpowiedzialne podejście do nauki.

Sprzęt:

• tabela „Analizator wizualny”,
• składany model oka,
• preparat mokry „Ssacze Oko”
• ulotki z ilustracjami.

Podczas zajęć

1. Moment organizacyjny.

2. Aktualizowanie wiedzy. Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

3. Wyjaśnienie nowego materiału:

Układ optyczny oka.

Siatkówka oka. Tworzenie obrazów na siatkówce.

Iluzje optyczne.

Zakwaterowanie oka.

Zaleta widzenia obydwoma oczami.

Ruch oczu.

Wady wzroku i ich korekcja.

Higiena wzroku.

4. Konsolidacja.

5. Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

Powtórzenie tematu „Struktura oka”.

Nauczyciel biologii:

Na ostatniej lekcji omawialiśmy temat „Budowa oka”. Przypomnijmy sobie materiał tej lekcji. Kontynuuj zdanie:

1) Strefa wizualna półkul mózgowych znajduje się w ...

2) Nadaje oku kolor...

3) Analizator składa się z...

4) Narządy pomocnicze oka to...

5) Gałka oczna ma... błony

6) Soczewka wypukła - wklęsła gałki ocznej to ...

Korzystając z rysunku, opowiedz nam o budowie i przeznaczeniu części składowych oka.

Wyjaśnienie nowego materiału.

Nauczyciel biologii:

Oko jest narządem wzroku u zwierząt i ludzi. Jest to urządzenie samoregulujące. Umożliwia widzenie obiektów bliskich i odległych. Obiektyw albo kurczy się prawie w kulkę, albo rozciąga, zmieniając w ten sposób ogniskową.

Układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego.

Siatkówka (siatka pokrywająca dno oka) ma grubość 0,15 -0,20 mm i składa się z kilku warstw komórek nerwowych. Pierwsza warstwa przylega do czarnych komórek pigmentowych. Tworzą go receptory wzrokowe - pręciki i czopki. W ludzkiej siatkówce znajduje się setki razy więcej pręcików niż czopków. Pręciki są bardzo szybko wzbudzane przez słabe światło zmierzchu, ale nie potrafią dostrzec koloru. Szyszki wzbudzają się powoli i tylko jasnym światłem - są w stanie dostrzec kolor. Pręciki są równomiernie rozmieszczone na siatkówce. Naprzeciwko źrenicy siatkówki znajduje się żółta plamka, która składa się wyłącznie z czopków. Podczas badania obiektu wzrok przesuwa się tak, że obraz pada na żółty punkt.

Procesy rozciągają się od komórek nerwowych. W jednym miejscu siatkówki zbierają się w wiązkę i tworzą nerw wzrokowy. Ponad milion włókien przekazuje informacje wizualne do mózgu w postaci impulsów nerwowych. To miejsce pozbawione receptorów nazywane jest martwym punktem. Analiza koloru, kształtu, oświetlenia obiektu i jego szczegółów, która rozpoczęła się w siatkówce, kończy się w korze mózgowej. Tutaj wszystkie informacje są gromadzone, odszyfrowywane i podsumowywane. W rezultacie powstaje pomysł na temat. To mózg „widzi”, a nie oko.

Zatem widzenie jest procesem podkorowym. Zależy to od jakości informacji docierających z oczu do kory mózgowej (okolicy potylicznej).

Nauczyciel fizyki:

Dowiedzieliśmy się, że układ optyczny oka składa się z rogówki, soczewki i ciała szklistego. Światło załamane w układzie optycznym daje na siatkówce rzeczywiste, zredukowane, odwrotne obrazy rozpatrywanych obiektów.

Pierwszym, który udowodnił, że obraz na siatkówce ulega odwróceniu poprzez wykreślenie drogi promieni w układzie optycznym oka, był Johannes Kepler (1571 - 1630). Aby sprawdzić ten wniosek, francuski naukowiec René Descartes (1596 - 1650) wziął dziesiątkę i po zeskrobaniu nieprzezroczystej warstwy z tylnej ściany umieścił ją w otworze wykonanym w okiennicy. I wtedy na przezroczystej ścianie dna oka zobaczył odwrócony obraz obrazu obserwowanego z okna.

Dlaczego więc widzimy wszystkie przedmioty takimi, jakie są, tj. nie do góry nogami?

Faktem jest, że proces widzenia jest stale korygowany przez mózg, który odbiera informacje nie tylko oczami, ale także innymi zmysłami.

W 1896 roku amerykański psycholog J. Stretton przeprowadził na sobie eksperyment. Założył specjalne okulary, dzięki którym obrazy otaczających obiektów na siatkówce oka nie były odwracane, ale do przodu. I co? Świat w umyśle Strettona wywrócił się do góry nogami. Zaczął widzieć wszystkie obiekty do góry nogami. Z tego powodu nastąpiło niedopasowanie pracy oczu do innych zmysłów. U naukowca wystąpiły objawy choroby morskiej. Przez trzy dni czuł mdłości. Jednak czwartego dnia ciało zaczęło wracać do normy, a piątego dnia Stretton zaczął czuć się tak samo jak przed eksperymentem. Mózg naukowca przyzwyczaił się do nowych warunków pracy i zaczął znowu widzieć wszystkie obiekty prosto. Kiedy jednak zdjął okulary, wszystko znów wywróciło się do góry nogami. Po półtorej godzinie odzyskał wzrok i zaczął widzieć normalnie.

Ciekawe, że taka adaptacja jest charakterystyczna tylko dla ludzkiego mózgu. Kiedy w jednym z eksperymentów założono małpie okulary odwracające, otrzymała ona taki cios psychiczny, że po kilku błędnych ruchach i upadku zapadła w stan przypominający śpiączkę. Jej refleks zaczął słabnąć, ciśnienie krwi spadło, a oddech stał się szybki i płytki. U ludzi niczego takiego nie obserwuje się. Jednak nie zawsze ludzki mózg jest w stanie poradzić sobie z analizą obrazu uzyskanego na siatkówce. W takich przypadkach powstają złudzenia wzrokowe – obserwowany obiekt nie wydaje nam się taki, jaki jest w rzeczywistości.

Nasze oczy nie są w stanie dostrzec natury przedmiotów. Dlatego nie narzucajcie im złudzeń rozsądku. (Lukrecjusz)

Wizualne oszukiwanie samego siebie

Często mówimy o „oszustwie oka”, „oszustwie słuchu”, ale te wyrażenia są błędne. Nie ma złudzeń co do uczuć. Filozof Kant trafnie powiedział o tym: „Zmysły nas nie oszukują nie dlatego, że zawsze oceniają poprawnie, ale dlatego, że w ogóle nie sądzą”.

Co zatem nas zwodzi w tak zwanych „oszustwach” zmysłów? Oczywiście, co w tym przypadku „sędziuje”, tj. nasz własny mózg. Rzeczywiście większość złudzeń optycznych polega wyłącznie na tym, że nie tylko widzimy, ale także nieświadomie rozumujemy i nieświadomie wprowadzamy się w błąd. Są to złudzenia co do osądu, a nie uczuć.

Galeria obrazów, czyli to, co widzisz

Córka, matka i wąsaty ojciec?

Hindus dumnie patrzący w słońce i Eskimos w kapturze odwrócony tyłem...

Młodzi i starzy mężczyźni

Młode i stare kobiety

Czy linie są równoległe?

Czy czworokąt jest kwadratem?

Która elipsa jest większa – dolna czy wewnętrzna górna?

Co jest większe na tej figurze - wysokość czy szerokość?

Która linia jest kontynuacją pierwszej?

Czy zauważyłeś, że okrąg „drży”?

Jest jeszcze jedna cecha wzroku, której nie można zignorować. Wiadomo, że gdy zmienia się odległość soczewki od obiektu, zmienia się także odległość do jego obrazu. Jak wyraźny obraz pozostaje na siatkówce, gdy przenosimy wzrok z obiektu odległego na bliższy?

Jak wiadomo, mięśnie przyczepione do soczewki są w stanie zmieniać krzywiznę jej powierzchni, a tym samym moc optyczną oka. Kiedy patrzymy na odległe obiekty, mięśnie te są w stanie rozluźnienia, a krzywizna soczewki jest stosunkowo niewielka. Podczas patrzenia na pobliskie obiekty mięśnie oka ściskają soczewkę, przez co zwiększa się jej krzywizna, a co za tym idzie, moc optyczna.

Nazywa się to zdolnością oka do przystosowania się do widzenia zarówno z bliska, jak i z dalszej odległości zakwaterowanie(z łac. accomodatio – urządzenie).

Dzięki akomodacji człowiekowi udaje się skupić obrazy różnych obiektów w tej samej odległości od soczewki - na siatkówce.

Gdy jednak dany obiekt znajduje się bardzo blisko, wzrasta napięcie mięśni odkształcających soczewkę, a praca oka staje się męcząca. Optymalna odległość do czytania i pisania dla normalnego oka wynosi około 25 cm. Odległość ta nazywana jest odległością najlepszego widzenia.

Nauczyciel biologii:

Jaką korzyść daje widzenie obydwoma oczami?

1. Zwiększa się ludzkie pole widzenia.

2. To dzięki obecności dwojga oczu możemy rozróżnić, który obiekt jest bliżej, a który dalej.

Faktem jest, że siatkówka prawego i lewego oka wytwarza obrazy, które różnią się od siebie (co odpowiada patrzeniu na przedmioty tak, jakby były po prawej i lewej stronie). Im bliżej obiektu, tym bardziej zauważalna jest ta różnica. Stwarza to wrażenie różnicy odległości. Ta sama zdolność oka pozwala zobaczyć obiekt jako trójwymiarowy, a nie płaski. Zdolność tę nazywa się widzeniem stereoskopowym. Wspólna praca obu półkul mózgowych zapewnia rozróżnienie obiektów, ich kształtu, wielkości, położenia i ruchu. Efekt przestrzeni wolumetrycznej może wystąpić w przypadkach, gdy rozważamy płaski obraz.

Przez kilka minut patrz na zdjęcie z odległości 20 – 25 cm od oczu.

Przez 30 sekund patrz na wiedźmę na miotle, nie odwracając wzroku.

Szybko przenieś wzrok na rysunek zamku i spójrz, licząc do 10, w otwór bramy. W otworze zobaczysz białą wiedźmę na szarym tle.

Kiedy spojrzysz na swoje oczy w lustrze, prawdopodobnie zauważysz, że oba oczy wykonują duże i subtelne ruchy ściśle jednocześnie, w tym samym kierunku.

Czy oczy zawsze tak na wszystko patrzą? Jak zachowujemy się w znajomym już pomieszczeniu? Dlaczego potrzebujemy ruchów oczu? Są potrzebne do wstępnej kontroli. Badając, tworzymy holistyczny obraz, a wszystko to zostaje przeniesione do pamięci. Dlatego do rozpoznawania dobrze znanych obiektów nie jest konieczny ruch oczu.

Nauczyciel fizyki:

Jedną z głównych cech wzroku jest ostrość. Wizja ludzi zmienia się wraz z wiekiem, ponieważ... soczewka traci elastyczność i zdolność do zmiany swojej krzywizny. Pojawia się dalekowzroczność lub krótkowzroczność.

Krótkowzroczność to wada wzroku, w której promienie równoległe po załamaniu w oku gromadzą się nie na siatkówce, ale bliżej soczewki. Dlatego obrazy odległych obiektów wydają się na siatkówce rozmyte i niewyraźne. Aby uzyskać ostry obraz na siatkówce, należy przybliżyć przedmiot do oka.

Odległość najlepszego widzenia dla osoby krótkowzrocznej wynosi mniej niż 25 cm, dlatego osoby z podobnym niedoborem renu zmuszone są czytać tekst, umieszczając go blisko oczu. Krótkowzroczność może wynikać z następujących przyczyn:

• nadmierna moc optyczna oka;
• wydłużenie oka wzdłuż jego osi optycznej.

Zwykle rozwija się w latach szkolnych i zwykle wiąże się z długotrwałym czytaniem lub pisaniem, szczególnie przy niewystarczającym oświetleniu i niewłaściwym rozmieszczeniu źródeł światła.

Dalekowzroczność to wada wzroku, w której równoległe promienie po załamaniu w oku zbiegają się pod takim kątem, że ognisko nie jest zlokalizowane na siatkówce, ale za nią. Obrazy odległych obiektów na siatkówce znów okazują się niewyraźne i rozmazane.

Nauczyciel biologii:

Aby zapobiec zmęczeniu wzroku, istnieje szereg ćwiczeń. Oferujemy Państwu niektóre z nich:

opcja 1 (czas trwania 3-5 minut).

1. Pozycja wyjściowa – siedzenie w wygodnej pozycji: kręgosłup prosty, oczy otwarte, wzrok skierowany na wprost. Bardzo łatwo to zrobić, bez stresu.

Skieruj wzrok w lewo - prosto, w prawo - prosto, w górę - prosto, w dół - prosto, bez zwłoki w pozycji porwanej. Powtórz 1-10 razy.

2. Przesuń wzrok po przekątnej: w lewo - w dół - prosto, w prawo - w górę - prosto, w prawo - w dół - prosto, w lewo - w górę - prosto. I stopniowo zwiększaj opóźnienia w pozycji odwiedzionej, oddychanie jest dobrowolne, ale upewnij się, że nie ma opóźnienia. Powtórz 1-10 razy.

3. Okrągłe ruchy oczu: od 1 do 10 kółek w lewo i prawo. Najpierw szybciej, potem stopniowo zmniejszaj tempo.

4. Spójrz na czubek palca lub ołówka trzymanego w odległości 30 cm od oczu, a następnie w dal. Powtórz kilka razy.

5. Patrz przed siebie uważnie i nieruchomo, starając się widzieć wyraźniej, a następnie mrugnij kilka razy. Ściśnij powieki, a następnie mrugnij kilka razy.

6. Zmiana ogniskowej: spójrz na czubek nosa, potem w dal. Powtórz kilka razy.

7. Masuj powieki, delikatnie gładząc je palcem wskazującym i środkowym w kierunku od nosa do skroni. Lub: zamknij oczy i opuszkami dłoni, dotykając bardzo delikatnie, przesuń wzdłuż górnych powiek od skroni do grzbietu nosa i pleców, w sumie 10 razy w średnim tempie.

8. Pocieraj dłonie o siebie i łatwo, bez wysiłku zakryj nimi wcześniej zamknięte oczy, aby całkowicie zablokować je przed światłem na 1 minutę. Wyobraź sobie, że jesteś pogrążony w całkowitej ciemności. Otwórz oczy.

Opcja 2 (czas trwania 1-2 minuty).

1. Przy liczeniu 1-2 wzrok skupia się na obiekcie bliskim (odległość 15-20 cm), przy liczeniu 3-7 wzrok przenosi się na obiekt odległy. Przy liczbie 8 wzrok ponownie przenosi się na najbliższy obiekt.

2. Trzymając głowę w bezruchu, licząc do 1, zwróć oczy pionowo w górę, licząc do 2, w dół i ponownie w górę. Powtórz 10-15 razy.

3. Zamknij oczy na 10-15 sekund, otwórz i poruszaj oczami w prawo i w lewo, a następnie w górę i w dół (5 razy). Swobodnie, bez napięcia kieruj wzrok w dal.

Opcja 3 (czas trwania 2-3 minuty).

Ćwiczenia wykonuje się w pozycji siedzącej, odchylając się do tyłu na krześle.

1. Patrz prosto przed siebie przez 2-3 sekundy, następnie opuść wzrok na 3-4 sekundy. Powtarzaj ćwiczenie przez 30 sekund.

2. Podnieś oczy do góry, opuść je w dół, spójrz w prawo, potem w lewo. Powtórz 3-4 razy. Czas trwania 6 sekund.

3. Podnieś oczy do góry, wykonuj nimi okrężne ruchy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a następnie zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Powtórz 3-4 razy.

4. Zamknij oczy szczelnie na 3-5 sekund, otwórz na 3-5 sekund. Powtórz 4-5 razy. Czas trwania 30-50 sekund.

Konsolidacja.

Oferowane są sytuacje niestandardowe.

1. Uczeń krótkowzroczny postrzega litery zapisane na tablicy jako zamazane i niewyraźne. Musi wytężać wzrok, aby pomieścić wzrok albo na tablicy, albo na notatniku, co jest szkodliwe zarówno dla układu wzrokowego, jak i nerwowego. Zaproponuj projekt takich okularów dla uczniów, aby uniknąć stresu podczas czytania tekstu z tablicy.

2. Kiedy soczewka oka pacjenta zmętnieje (na przykład w przypadku zaćmy), zwykle usuwa się ją i zastępuje soczewką z tworzywa sztucznego. Taka wymiana pozbawia oczy możliwości akomodacji i pacjent musi używać okularów. Niedawno w Niemczech rozpoczęto produkcję sztucznej soczewki, która potrafi samodzielnie ustawić ostrość. Zgadnij, jaką cechę konstrukcyjną wynaleziono dla akomodacji oka?

3. H.G. Wells napisał powieść „Niewidzialny człowiek”. Agresywna, niewidzialna osobowość chciała ujarzmić cały świat. Zastanów się, co jest złego w tym pomyśle? Kiedy obiekt w otoczeniu jest niewidoczny? Jak może widzieć oko niewidzialnego człowieka?

Podsumowanie lekcji. Zadawanie zadań domowych.

• § 57, 58 (biologia),
• § 37.38 (fizyka), proponuj niestandardowe problemy z badanego tematu (opcjonalnie).

Zgodnie z prawami fizyki soczewka skupiająca odwraca obraz obiektu. Zarówno rogówka, jak i soczewka są soczewkami zbiorczymi, dlatego też na siatkówce obraz pojawia się do góry nogami. Obraz jest następnie przesyłany nerwami do mózgu, gdzie otrzymujemy powidok takim, jaki jest w rzeczywistości.

Noworodek widzi przedmioty do góry nogami. Zdolność oka do widzenia odwróconego obrazu pojawia się stopniowo, za pomocą treningu i treningu, w który zaangażowani są nie tylko wzrokowcy, ale także inne analizatory. Wśród nich główną rolę odgrywają narządy równowagi, odczucia mięśniowe i skórne. W wyniku interakcji tych analizatorów powstają holistyczne obrazy zewnętrznych obiektów i zjawisk.

Ciekawy sposób sprawdzenia tego faktu: delikatnie naciśnij palcem zewnętrzną krawędź dolnej powieki prawego oka. W lewym górnym rogu pola widzenia zobaczysz czarną kropkę – rzeczywisty obraz Twojego palca.

Jak dowiedzieć się czegoś osobistego o rozmówcy na podstawie jego wyglądu

Sekrety „sów”, o których „skowronki” nie mają pojęcia

Jak działa „brainmail” – przesyłanie wiadomości z mózgu do mózgu za pośrednictwem Internetu

Dlaczego nuda jest konieczna?

„Man Magnet”: Jak stać się bardziej charyzmatycznym i przyciągnąć do siebie ludzi

25 cytatów, które wydobędą z Ciebie wewnętrznego wojownika

Jak rozwijać pewność siebie

Czy da się „oczyścić organizm z toksyn”?

5 powodów, dla których ludzie zawsze będą winić za przestępstwo ofiarę, a nie przestępcę

Eksperyment: mężczyzna wypija 10 puszek coli dziennie, aby udowodnić jej szkodliwość