La structure et les fonctions de l'analyseur visuel

Des lunettes

La vision centrale doit être considérée comme la partie centrale de l'espace visible. Cette fonction reflète la capacité de l'œil à percevoir les petits objets ou leurs détails. Cette vision est la plus élevée et se caractérise par le concept "d'acuité visuelle".

Les fonctions visuelles d'une personne sont la perception par les cellules photosensibles de la rétine de l'œil du monde extérieur en capturant la lumière réfléchie ou émise par des objets dans la gamme de longueurs d'onde de 380 à 760 nanomètres (nm).

Comment est l'acte de vision?

Les rayons lumineux traversent la cornée, l'humidité de la chambre antérieure, le cristallin, le corps vitré et atteignent la rétine. La cornée et le cristallin transmettent non seulement la lumière, mais réfractent également ses rayons, agissant comme des lentilles biologiques. Cela vous permet de collecter les rayons dans un faisceau convergent et de les diriger vers la rétine afin de produire une image réelle, mais inversée (inversée) des objets.

La vision centrale offre une acuité visuelle maximale et une discrimination des couleurs.

Cela est dû à un changement dans la densité de l'arrangement des neuroéléments et à la particularité de la transmission impulsionnelle. L'impulsion de chaque cône de la fosse centrale passe à travers les fibres nerveuses individuelles à travers toutes les sections de la voie visuelle, ce qui assure une perception claire de chaque point du sujet.

Par conséquent, lors de l'examen d'un objet, les yeux humains sont réglés de manière réflexive de sorte que l'image de cet objet (ou d'une partie de celui-ci) est projetée sur la fovéa, qui ne mesure que 0,3 mm de diamètre et contient exclusivement des cônes. La concentration de cônes dans cette zone atteint 140 000, et à une distance de seulement 2 à 3 mm, elle est déjà de 4 000 à 5 000. Par conséquent, avec la distance du centre, l'acuité visuelle diminue fortement

Acuité visuelle

La vision centrale est mesurée par l'acuité visuelle. L'étude de l'acuité visuelle est très importante pour juger de l'état de l'appareil visuel humain, de la dynamique du processus pathologique.

L'acuité visuelle (Visus ou Vis) fait référence à la capacité de l'œil à distinguer séparément deux points dans l'espace situés à une certaine distance de l'œil, qui dépend de l'état du système optique et de l'appareil récepteur de la lumière de l'œil.

L'acuité visuelle est l'inverse de l'angle limite (minimum) de résolution (exprimé en minutes), sous lequel deux objets sont visibles séparément.

On suppose classiquement qu'un œil avec une acuité visuelle normale est capable de voir séparément deux points distants si la distance angulaire entre eux est égale à une minute angulaire (1/60 degré). À une distance de 5 mètres, cela correspond à 1,45 mm.

Angle de vue - l'angle formé par les points extrêmes de l'objet en question et le point nodal de l'œil.

Le point nodal est le point du système optique à travers lequel les rayons passent sans réfraction (situé au pôle postérieur de la lentille). L'œil ne voit alors deux points séparément que si leur image sur la rétine n'est pas inférieure à un arc de 1 ', c'est-à-dire que l'angle de vue doit être d'au moins une minute.

Cette valeur de l'angle de vue est considérée comme une unité internationale d'acuité visuelle. Une valeur linéaire de 0,004 mm correspond à cet angle sur la rétine, approximativement égal au diamètre d'un cône dans la fosse centrale de la macula.

Pour la perception séparée de deux points par un œil, optiquement correctement agencés, il faut qu'il y ait un espace d'au moins un cône sur la rétine entre les images de ces points, qui ne soit pas du tout irrité et au repos. Si les images des points tombent sur des cônes adjacents, ces images fusionneront et la perception séparée ne fonctionnera pas.

L'acuité visuelle d'un œil, qui peut percevoir séparément les points donnant des images sur la rétine à un angle d'une minute, est considérée comme une acuité visuelle normale égale à l'unité (1,0). Il y a des personnes dont l'acuité visuelle est supérieure à cette valeur et est égale à 1,5-2,0 unités ou plus.

Avec une acuité visuelle supérieure à l'unité, l'angle de vue minimum est inférieur à une minute. L'acuité visuelle la plus élevée est fournie par la fosse centrale de la rétine. Déjà à une distance de 10 degrés, l'acuité visuelle est 5 fois moins.

Record:

En octobre 1972, l'Université de Stuttgart (Allemagne de l'Ouest) a rendu compte d'un cas unique d'acuité visuelle, à savoir un record. L'une des étudiantes Veronika Sader (née en 1951) a démontré une acuité visuelle 20 fois supérieure à la vision humaine moyenne. Elle a pu reconnaître une personne (identifier par son visage) à une distance de plus de 1600 mètres.

Classification

L'acuité visuelle est la base d'une vision uniforme et fournit la détection d'un objet, en distinguant ses détails et, finalement, sa reconnaissance.

Il existe trois mesures de l'acuité visuelle:

  1. Le plus petit visible (visibile minimum) est la taille de l'objet noir, qui commence à varier sur un fond uniformément blanc et vice versa.
  2. Le moins partagé (minimum séparable) - la distance à laquelle deux objets doivent être retirés, de sorte que l'œil les perçoit comme séparés.
  3. Le moins reconnaissable (cognoscibile minimum)

Méthodes de recherche pour la vision centrale:

    À l'aide de tableaux spéciaux de Golovin-Sivtsev - optotypes - contiennent 12 lignes de caractères spécialement sélectionnés (chiffres, lettres, anneaux ouverts, images) de différentes tailles. Tous les optotypes peuvent être conditionnellement divisés en deux groupes - déterminer le séparabile minimum (anneaux de Landolt et test E) et déterminer le cognoscibile minimum.

Tous les tableaux applicables sont construits selon le principe Snellen, proposé par lui en 1862 - "les optotypes doivent être dessinés de sorte que chaque signe, qu'il s'agisse d'un chiffre, d'une lettre ou de tout badge pour les analphabètes, a des détails qui se distinguent de 1 ', et l'ensemble du signe se distinguerait d'un angle de vue de 5 '".

Le tableau est conçu pour étudier l'acuité visuelle à une distance de 5 m. Si l'acuité visuelle est différente, déterminer dans quelle ligne du tableau le sujet distingue les signes.

Dans ce cas, l'acuité visuelle est calculée selon la formule de Snellen: Visus = d / D, où d est la distance à laquelle l'étude est effectuée, D est la distance à partir de laquelle l'œil normal distingue les signes de cette série (apposée dans chaque rangée à gauche des optotypes).

Par exemple, le sujet lit la première rangée à une distance de 5 m, l'œil normal distingue les signes de cette rangée de 50 m, ce qui signifie Visus = 5/50 = 0,1. Le système décimal a été utilisé dans la construction du tableau: lors de la lecture de chaque ligne suivante, l'acuité visuelle augmente de 0,1 (sauf pour les deux dernières lignes). Si l'acuité visuelle du sujet est inférieure à 0,1, déterminez la distance à partir de laquelle il renverse les optotypes de la première rangée, puis calculez l'acuité visuelle selon la formule de Snellen. Si l'acuité visuelle du sujet est inférieure à 0,005, alors pour ses caractéristiques, indiquez à quelle distance il compte ses doigts. Par exemple, Visus = 10 cm de doigts. Lorsque la vision est si petite que l'œil ne distingue pas les objets mais ne perçoit que la lumière, l'acuité visuelle est considérée comme égale à la perception de la lumière: Visus = 1 / ¥ avec correct (proectia lucis certa) ou incorrect (proectia lucis incerta) projection de lumière. La projection de lumière est déterminée en dirigeant la lumière de l'ophtalmoscope vers l'œil de différents côtés. En l'absence de perception lumineuse, l'acuité visuelle est nulle (Visus = 0) et l'œil est considéré comme aveugle.

  • Une manière objective de déterminer l'acuité visuelle, basée sur le nystagmus optocinétique - à l'aide de dispositifs spéciaux, le sujet est représenté des objets en mouvement sous la forme de rayures ou d'un échiquier. La plus petite taille de l'objet, qui a provoqué un nystagmus involontaire et correspond à l'acuité visuelle de l'œil examiné.

Chez les nourrissons, l'acuité visuelle est déterminée approximativement en déterminant la fixation d'objets volumineux et brillants par l'œil de l'enfant ou en utilisant des méthodes objectives. Pour déterminer l'acuité visuelle chez les enfants, des tables pour enfants sont utilisées, dont le principe de construction est le même que pour les adultes. L'affichage d'images ou de caractères commence par les lignes supérieures. Lors de la vérification de l'acuité visuelle pour les enfants d'âge scolaire, ainsi que pour les adultes, les lettres du tableau de Sivtsev et Golovin montrent, en commençant par les lignes de fond.

Lors de l'évaluation de l'acuité visuelle chez les enfants, il faut se rappeler la dynamique liée à l'âge de la vision centrale. À 3 ans, l'acuité visuelle est de 0,6-0,9, par 5 ans - la plupart 0,8-1,0. En Russie, les tableaux de P.G. Aleinikova, E.M. Orlov avec photos et tableaux avec optotypes d'anneaux Landolt et Pfluger. Lors de l'examen de la vue des enfants, le médecin nécessite beaucoup de patience, des recherches répétées ou répétées.

Dispositifs pour l'étude de l'acuité visuelle:

  • Tableaux imprimés
  • Signer les projecteurs
  • Transparents
  • Tables à optotype unique
  • Moniteurs

VISION

VISION (lat. Visio, visus) - la fonction de l'organe de vision et de l'analyseur visuel, qui consiste à percevoir et à convertir l'énergie de la lumière émise ou réfléchie par divers objets, et à obtenir des informations sur le monde.

La capacité à 3. sous une forme rudimentaire est inhérente aux organismes unicellulaires les plus simples, car la réaction à la lumière est caractéristique de chaque cellule vivante. Au cours de l'évolution, des cellules photosensibles spéciales sont apparues qui répondent sélectivement à un stimulus lumineux. Ces cellules se trouvent dans les tissus tégumentaires de certains animaux inférieurs, par exemple les vers. L'œil en tant qu'organe de perception de la lumière apparaît chez les arthropodes. À la suite de la poursuite de l'évolution de l'organe 3., deux de ses espèces se sont distinguées: complexe - le soi-disant. oeil à facettes chez les invertébrés et sous la forme d'une caméra optique chez les vertébrés. La base du processus 3. dans les deux est l'absorption de la lumière dans la couche de cellules photosensibles et le signal nerveux résultant transmis au cerveau. Ce processus est appelé photoréception. L'inégalité dans l'espace et le temps de la lumière incidente sur la couche photoréceptrice (voir) détermine en fin de compte la reproduction dans le cerveau de l'ensemble de l'image complexe et changeante du monde.

L'organe 3. atteint la plus grande perfection chez l'homme. Il comprend l'appareil optique de l'œil, formant l'image de l'objet, la rétine (voir), dans une coupe, il se transforme en une mosaïque de sections excitées et inhibées, le nerf optique (voir) et le tractus optique qui transmettent le signal visuel au cerveau, sous-cortical et centres visuels corticaux dans lesquels ce signal est transformé en image (voir Centres visuels, chemins).

Contenu

Physiologie

Selon les concepts modernes 3.— un système fonctionnel complexe. Il est d'usage de distinguer plusieurs fonctions 3: perception de la lumière (voir), perception des couleurs (voir vision des couleurs), perception de la forme des objets, dont une mesure quantitative est l'acuité visuelle (voir), la capacité de voir un grand espace avec un regard fixe - le champ de vision (voir.), la capacité de connecter des images de deux yeux et de localiser l'image résultante de l'objet dans la direction et la profondeur relative de l'observateur - vision binoculaire (voir).

Toutes les fonctions visuelles dépendent dans une moindre mesure de l'expérience antérieure et de la formation de l'individu, telles que la perception de la lumière et la perception des couleurs - acuité visuelle et vision binoculaire.

La perception lumineuse d'un organe 3. d'une personne est caractérisée par une sensibilité extrêmement élevée. En étudiant l'observation des fluctuations quantiques de la lumière, S. I. Vavilov (1936) a établi que dans certaines conditions, la pénétration de plusieurs photons (quanta de lumière) dans l'œil peut provoquer une perception de la lumière. Cependant, 3. n'est possible que dans une partie relativement étroite du spectre du rayonnement électromagnétique - avec une longueur d'onde d'environ 390 à 760 nm. Dans ce cas, la sensibilité spectrale de l'œil coïncide avec le maximum de la courbe de distribution de l'énergie solaire.

La sensibilité de l'œil à la lumière varie considérablement et dépend principalement de la lumière ambiante: lorsqu'une personne reste dans l'obscurité, le seuil de perception de la lumière diminue, lorsqu'elle reste dans la lumière, elle augmente. Cette propriété 3. est appelée adaptation visuelle (voir. Adaptation visuelle). Il est de coutume de distinguer entre la nuit ou scotopique, 3. (avec une luminosité de l'arrière-plan ne dépassant pas 0,01 candelas), crépusculaire ou mésopique, 3. (avec une luminosité de l'arrière-plan de 0,01 à 10 candelas), le jour ou photopique, 3. (avec une luminosité de fond de St. 10 candell).

En plus des seuils de sensibilité à la lumière, lorsque l'éclairage de fond change, sa caractéristique spectrale change également: la sensibilité maximale de l'œil à la lumière pour des longueurs d'onde plus longues que dans l'obscurité (Fig.1).

Ces caractéristiques 3. sont principalement dues à la présence dans la rétine humaine de deux types de photorécepteurs - les cônes et les bâtonnets. Les premiers sont situés hl. arr. dans la zone centrale de la rétine et assurent une vision photopique, cette dernière à la périphérie de la rétine et assurent une vision scotopique. Cône 3. responsable de la perception de la forme et de la couleur des objets situés au centre du champ de vision, tige 3. - pour détecter les signaux lumineux faibles à la périphérie du champ de vision.

Le principal processus de photoréception - l'absorption d'un quantum de lumière et l'apparition d'excitation - se produit dans les segments externes des bâtonnets et des cônes. Le segment extérieur des deux types de photorécepteurs est une pile de disques minces (20–25 nm d'épaisseur) contenant un pigment visuel [F. Sjostrand, 1959]. Parmi les pigments visuels des bâtons (voir. Pigments visuels), la rhodopsine est la plus étudiée (voir). Lorsqu'un quantum de lumière est absorbé, la cisrodopsine se transforme en un autre isomère - la trans-rhodopsine, qui à son tour conduit à un certain nombre de chim. et transformations ioniques se terminant par l'excitation d'un potentiel électrique.

Un processus similaire se produit dans les cônes, dont les pigments visuels dont l'iodopsine ou la cyanopsine réagissent à la lumière de composition spectrale différente. Une carence fonctionnelle en rhodopsine conduit au développement de la maladie, se manifestant par une forte diminution de l'acuité visuelle dans des conditions de faible luminosité, à une hémeralopie (voir).

Photochem. 3. Le mécanisme d'adaptation, formulé par P. P. Lazarev (1925) et Hecht (S. Hecht, 1938), est basé sur la correspondance entre la sensibilité à la lumière de l'œil et la concentration de pigment visuel. Des mesures directes de ces quantités [Dowling, 1963] ont clarifié ces idées: la sensibilité à la lumière du photorécepteur est déterminée non pas par la quantité de pigment présente à l'heure actuelle, mais par le nombre de molécules décomposées par l'action de la lumière, c'est-à-dire déterminées par certains produits intermédiaires ou finaux décoloration visuelle des pigments. En plus de photochem. mécanisme, l'adaptation 3. est réalisée par d'autres mécanismes - le réflexe pupillaire (voir), ainsi que la restructuration des connexions nerveuses dans le système visuel, qui est déterminée soit par des changements dans les champs récepteurs (ou par les effets des soi-disant stimuli latéraux) à l'intérieur du système visuel, ou par interaction avec d'autres sens.

La perception des couleurs est associée à la fonction des cônes. Parmi les nombreuses théories de la vision des couleurs, la plus reconnue est la théorie des trois composantes, exprimée pour la première fois par M.V.Lomonosov (1756) et développée dans les travaux de Jung (H.T.Joung, 1802) et G.Helmholtz (1866). Son essence se résume au fait qu'il y a trois détecteurs dans l'œil, chacun ayant une sensibilité maximale dans une certaine région du spectre: l'un dans le rouge, l'autre dans le vert, le troisième dans le bleu. La lumière de n'importe quelle composition spectrale peut être décomposée en ces trois parties constitutives et, par conséquent, provoque la réponse de trois détecteurs oculaires photosensibles. Par le rapport de leur excitation, la couleur du rayonnement pénétrant dans l'œil est reconnue. La théorie à trois composantes de la perception des couleurs reçoit un morphophysiol croissant. la confirmation. Trois types de cônes ont été distingués dans la rétine des vertébrés, dont les pigments visuels ont des spectres caractéristiques avec des maxima dans la région des couleurs primaires. Il n'est pas clair si chaque type de cône contient son propre pigment photosensible spécifique ou un mélange des mêmes pigments dans des proportions différentes..

La perception de la lumière et la perception des couleurs sont la base sur laquelle d'autres fonctions sont construites 3. La plus importante d'entre elles est de distinguer et de reconnaître la forme des objets. Pour sa mise en œuvre, il est important non pas la sensibilité absolue de l'œil à la lumière et à la couleur, mais la sensibilité à leurs changements dans l'espace et le temps - les soi-disant. sensibilité au contraste de l'œil. Ses propriétés s'expriment dans de nombreuses relations quantitatives établies expérimentalement - par des lois psychophysiques 3.

Au milieu du 19ème siècle La loi de Weber - Fechner a été l'une des premières à être établie: la différence minimale détectable entre la luminosité du spot (B) et la luminosité de l'arrière-plan, sur laquelle se trouve ce spot (Bf), se réfère à la luminosité de l'arrière-plan dans une certaine proportion constante. La différence B - Bf est généralement désignée par ΔB et est appelée seuil de différence de luminosité; Rapport ΔB / Bf - seuil différentiel ou contraste de seuil. La loi de Weber - Fechner peut s'écrire ΔB / Bf = const.

Les seuils de sensation visuelle dépendent non seulement de la luminosité du stimulus lumineux, mais aussi de sa surface: dans certaines limites des intensités du stimulus, la luminosité seuil du stimulus B et de sa surface S est inversement proportionnelle à: BS = const. Cette relation, appelée loi Ricco (1877), est valable pour les petites zones de stimulation lumineuse. Cela signifie qu'il y a une sommation complète de l'irritation. La zone à l'intérieur de laquelle cette loi s'applique (6-10 'au centre de la rétine et jusqu'à 1' à sa périphérie) est appelée zone de sommation totale. Avec une augmentation de la zone du stimulus, la sommation complète ne se produit plus. Le rapport de la luminosité de seuil B et de la zone de stimulus prend la forme BS ^ n = const., Où l'exposant n, variant de 0 à 1, reflète la capacité de sommation de la rétine dans ces conditions.

Pas moins important pour 3. les caractéristiques temporelles du stimulus lumineux. Pour les stimuli de courte durée, la loi de Bloch est appliquée, qui est un analogue de la loi de Ricco pour la sommation temporelle: l'intensité seuil d'un flash lumineux I et son temps t sont inversement proportionnels: It = const. Lorsque la durée du flash augmente, la sommation devient incomplète et l'expression prend la forme It n = const., Où n est le coefficient de sommation temporelle.

En plus de la sommation spatiale et temporelle du stimulus lumineux, un certain nombre de psychophysiques ont été décrites. phénomènes qui ont un impact significatif sur la perception de la forme des objets. Ainsi, lorsqu'un œil observe une surface ayant deux ou plusieurs niveaux de luminosité, une augmentation de contraste est notée à l'interface: le bord d'un champ plus lumineux,

adjacent à la bordure, il s'éclaircit et le bord d'un champ plus sombre s'assombrit encore plus. Les champs de différentes couleurs changent subjectivement leur couleur en fonction de l'arrière-plan sur lequel ils se trouvent (phénomène de contraste des couleurs).

Tous les types d'interaction dans le système visuel peuvent fournir une vision plus claire des objets (en particulier leurs bordures, contours), mais, d'autre part, ils peuvent introduire des erreurs dans l'estimation de la taille des objets et de leur position relative (voir Illusions visuelles).

Parmi les phénomènes temporaires de perception visuelle, le plus important est l'image séquentielle, ou image rémanente, qui est l'impression visuelle qui persiste pendant un certain temps après la fin du stimulus. L'image séquentielle est d'abord vue dans la même couleur que le stimulus qui l'a provoquée (image séquentielle positive), puis prend la couleur de la couleur complémentaire (avec stimulus couleur) ou opposée (avec stimulus achromatique) (image séquentielle négative). Les images séquentielles reflètent l'inertie 3. Cette propriété sous-tend la fusion des scintillements lumineux au-dessus d'une certaine fréquence en une sensation continue de lueur, elle permet également de combiner des images individuelles d'une image de film et de télévision en une seule image animée.

Toutes les propriétés de l'interaction des sensations visuelles ont été étudiées précédemment sur la base de phénomènes psychophysiques. Avec le développement de la théorie du traitement de l'information dans le système visuel, les fondements matériels de ces lois commencent à émerger. Le système visuel est une structure à plusieurs niveaux avec un modèle complexe de transmission de signal des niveaux inférieurs aux niveaux supérieurs. L'ensemble des éléments du niveau inférieur, associé fonctionnellement à un élément du niveau supérieur suivant, est appelé le champ récepteur de cet élément. Par le champ récepteur de la rétine, on entend la totalité des photorécepteurs reliés par des cellules bipolaires à une cellule ganglionnaire de la rétine. X. Hartline (1940) a montré qu'il existe trois types de champs récepteurs de la rétine: ceux qui répondent à l'inclusion de la lumière (sur - la réponse), éteignent la lumière (éteinte - la réponse) et allument et éteignent la lumière (on - éteinte - la réponse). D'autres études ont révélé que dans le champ récepteur de la même cellule ganglionnaire, des zones avec différents types de réponses alternent concentriquement. Electrophysiol, des études de Barlow (N.V.Blowlow, 1953), V.D.Glezer (1966) sur la rétine de divers animaux ont permis d'établir que le champ récepteur n'est pas une structure strictement limitée: sa taille, et parfois sa forme, évoluent en fonction de l'éclairage champs voisins et toute la rétine. Comme l'ont montré de nombreuses années de recherche, A. L. Byzova et al. (1966, 1977), cette régulation est réalisée à la fois en raison des interactions horizontales dans la rétine au niveau des cellules bipolaires, horizontales et amacrines, et en raison de l'influence vers le bas des parties supérieures de la rétine vers la partie inférieure. On pense que la propagation des potentiels électriques aux synapses interneuronales joue un rôle important dans le mécanisme de ces interactions. Les changements dans les champs récepteurs permettent une adaptation locale de la rétine, c'est-à-dire la disparition du signal des zones d'éclairage constant. Le signal est envoyé uniquement à partir des zones où la différence d'éclairage apparaît - leur bord ou contour. Si la distribution de la lumière sur la rétine reste constante pendant longtemps, c'est-à-dire si l'image sur la rétine est immobile, le signal s'arrête également progressivement. Le phénomène de «cécité de fixation» y est lié - la disparition de la visibilité d'un objet dont l'image est immobile par rapport à la rétine. De là, afin de voir en permanence l'objet, qui est orienté vers la ligne du jour (voir), l'œil doit constamment faire de petits mouvements. Il existe trois types de tels mouvements: 1) tremblements - oscillations à haute fréquence (30-150 Hz) autour d'un point de fixation avec une très petite amplitude (jusqu'à 17 secondes d'arc); 2) dérive - lente (jusqu'à 6 minutes angulaires en 1 sec.) Glissement du regard dans une direction donnée (de 3 à 30 minutes angulaires); 3) microaccades (micro-sauts) - mouvement rapide du regard de 1 à 50 minutes d'arc. On pense que la dérive aide principalement à restaurer la visibilité de l'image sur la rétine et les microsaccades - à restaurer la direction donnée du regard.

Des cellules ganglionnaires de la rétine aux fibres nerveuses optiques, le signal pénètre dans le corps courbé latéral, qui est le centre sous-cortical 3. Ici, les cellules avec des champs récepteurs de deux types sont concentrées: certaines sont chargées de transmettre des informations sur la luminosité, d'autres sur les contours (forme) de l'image sur la rétine.

Le dernier neurone de la voie optique commence dans le corps coudé latéral et se termine dans le cortex visuel. Les champs récepteurs des neurones corticaux répondent à divers stimuli complexes à long terme.

Trois types de champs visuels corticaux sont décrits: 1) simples, ayant une forme allongée et réagissant à une ligne, une bande ou un bord contrastant de l'image traversant le champ; 2) complexe, sensible au bord mobile de différentes orientations; 3) supercomplexe, répondant à des figures telles qu'un angle, une convexité, un segment droit, une bande d'une certaine épaisseur.

I. A. Shevelev (1975, 1976) dans l'expérience a montré que les champs récepteurs corticaux ne sont pas des formations structurales stables: leur taille, leur forme et la nature de la réponse varient en fonction de l'illumination et du niveau d'éveil de l'animal.

Ainsi, le système visuel est représenté sous la forme d'un réseau hiérarchique d'éléments à plusieurs étages qui sélectionne (détecte) des éléments d'image individuels de plus en plus complexes. La dernière étape du travail de ce système est la synthèse de l'image visuelle et sa reconnaissance par comparaison avec le stock d'images stockées en mémoire. Selon V.D. Glezer (1966, 1975), il existe trois types de reconnaissance visuelle. Selon le premier type, à l'aide de mécanismes innés (étalons-détecteurs), de simples signes spatiaux de l'image sont reconnus: l'orientation des lignes et des figures, leur localisation dans le champ de vision, la taille. Selon le deuxième type, à travers l'analyse multi-étapes des signes et la comparaison de leur combinaison avec un ensemble de signes d'images visuelles acquises au cours de la vie, les dessins d'objets, les figures géométriques sont reconnus. Le troisième type reconnaît les mêmes images complexes après leur répétition répétée: dans le système visuel, les normes de ces images sont formées comme des normes innées pour les figures simples; de cette façon, les lettres, chiffres et autres symboles graphiques sont reconnus.

L'étude de l'acuité visuelle - la capacité de distinguer les moindres détails d'une image - est étroitement liée à la reconnaissance visuelle. Il est d'usage de distinguer les signes, par la Crimée, il est reconnu: 1) le moins visible (minimum visibile); 2) le moins distinct (minimum séparable); 3) le moins reconnaissable (cognoscibile minimum). Dans le premier cas, il s'agit de détecter un objet sur un fond uniforme, dans le second - de reconnaître un signe simple (le premier type d'identification), dans le troisième - de reconnaître une figure complexe (la seconde, et avec une formation suffisante - le troisième type d'identification).

Le développement d'idées sur les détecteurs de signes d'image dans le système visuel a joué un rôle important dans la théorie 3. Cependant, la spécialisation des détecteurs ne peut être illimitée. Cela nous a fait rechercher des éléments d'image universels adaptés à l'analyse de toute image visuelle. La théorie générale de la transmission d'images a permis d'établir qu'un tel élément est un réseau de bandes noires et blanches alternées.

Toute distribution de lumière sur la surface peut être décomposée en la somme de tels réseaux d'orientation, de fréquence et de contraste différents. Campbell (F. W. Campbell) et al. (1966, 1970) ont montré que le système visuel peut être considéré comme un ensemble de filtres à fréquences spatiales à plusieurs étages. L'appareil optique de l'œil limite la transmission de hl. arr. réseaux à basse fréquence, tandis que le canal neural optique - Ch. arr. haute fréquence. Des études animales ont montré l'existence dans le système visuel de véritables détecteurs qui sont spécifiquement sensibles aux réseaux de certaines fréquences et directions. Une telle hypothèse de fréquence spatiale multicanal 3. permet d'expliquer un certain nombre de phénomènes 3. l'homme, en particulier ce qu'on appelle. amblyopie méridienne - acuité visuelle différente pour les lignes d'orientations différentes avec un astigmatisme élevé non corrigé.

La plupart des données sur le fonctionnement du système visuel ont été obtenues chez les animaux en détournant les biopotentiels des éléments cellulaires à différents niveaux de la voie visuelle. L'obtention de telles données sur une personne est impossible, cependant, une étude des réponses électriques totales à un stimulus lumineux permet à une personne d'obtenir des informations sur le traitement des informations visuelles. R. Granit (1930, 1947) a pour la première fois donné une interprétation des composants de l'électrorétinogramme - la réponse totale de la rétine de l'œil humain à un stimulus lumineux. Karpe (Karpe, 1945) a introduit l'électrorétinographie (voir) dans un coin, la pratique de l'ophtalmologie. Le phosphène électrique - la sensation visuelle d'un flash en réponse à la stimulation électrique du nerf optique - nous permet de juger de l'état de ce lien dans la voie optique, et les potentiels du cerveau causés par la lumière (voir Potentiels bioélectriques) caractérisent l'état de l'ensemble de la voie.

A. I. Bogoslovsky avec sotr. (1976) ont créé un système unifié pour le diagnostic des lésions de l'appareil optique-nerveux en utilisant ces phénomènes.

Les représentations présentées caractérisent 3. comme un acte unique de traitement des informations contenues dans l'image. En fait, 3. représente un processus continu, dans Krom avec un lien sensoriel, les composants moteurs participent constamment, tout d'abord l'accommodation, fournissant une focalisation constante de l'image sur la rétine (voir. Hébergement oculaire). Des fluctuations continues de l'installation optique de l'œil avec une amplitude de 0,2 à 0,3 dioptrie sont apparemment également nécessaires pour obtenir une image claire, ainsi qu'une micromotion des yeux pour maintenir la visibilité de l'objet fixe. Ils vous permettent de lisser les petites aberrations du système optique présentes dans presque tous les yeux (voir Eye Aberration). Dans le processus 3. les mouvements oculaires sont constamment impliqués. La nature des mouvements distingue les sauts - des tours des yeux rapides et presque instantanés, déplaçant le regard d'une cible à une autre, et des mouvements de suivi lents qui vous permettent de suivre un sujet en mouvement. Selon la combinaison des mouvements des deux yeux, ils distinguent les versions, dans lesquelles les deux yeux tournent dans la même direction au même angle, et divergentes, dans lesquelles les yeux se tournent l'un vers l'autre ou, inversement, dans des directions différentes dans le plan qui les traverse. centres et point de fixation. Les mouvements versionnés sont destinés à maintenir un point commun de fixation de deux yeux à une distance constante de la cible, et des mouvements divergents lorsque la distance à celle-ci est modifiée. Les mouvements oculaires dans ces cas fournissent une vision binoculaire (voir). Comme le processus de fixation visuelle d'un objet avec un œil, le processus de fixation articulaire (bifixation) est assuré par une micromotion caractéristique des yeux (Fig.2), qui ont le caractère de dérive venant en sens inverse avec la densité la plus élevée dans l'ovale de 5-10 minutes angulaires horizontalement et 3-4 minutes angulaires centré verticalement sur le point de fixation articulaire.

La vision binoculaire a trois côtés: 1) la fusion de deux images, grâce à laquelle une certaine augmentation de la fiabilité des informations sur l'objet est obtenue; 2) localisation de la direction de l'objet dans le champ de vision; 3) détermination de la distance relative des objets par rapport à l'observateur en raison de leur projection inégale sur la rétine des deux yeux; cette propriété est parfois appelée vision stéréoscopique..

Les propriétés répertoriées 3. vous permettent de faire une impression du sujet en question. Une fois cette impression reçue, une personne cherche à la conserver jusqu'à la fin de l'observation, quels que soient les changements d'illumination, le mouvement de l'objet par rapport à l'observateur ou la tête de l'observateur par rapport à l'objet, ainsi que la déformation de sa forme par divers facteurs optiques (constance de la perception visuelle). En partie, il est fourni par des systèmes moteurs de fixation, de bifixation et de suivi d'un objet, mais principalement en raison de transformations invariantes de l'image visuelle dans le cerveau.

Ainsi, 3. n'est pas un acte instantané, mais un processus complexe à plusieurs étapes, comprenant l'obtention d'une image dans l'œil, l'extraction des informations les plus importantes, la transmission de ces informations au cerveau et l'interprétation de l'image; mettre en évidence des zones importantes de l'objet, guider les yeux à l'aide de systèmes moteurs vers ces zones et en obtenir des images nettes, combiner les images de deux yeux en une seule image visuelle, identifier l'image en la comparant avec le stock en mémoire, localiser l'objet et ses détails dans l'espace.

Méthodes de recherche

Définition du 3. central (voir. Acuité visuelle), périphérique 3. (voir. Champ de vision), vision des couleurs (voir), examen du fond d'œil (voir. Fundus, ophtalmoscopie).

Pathologie

Il existe différents types de pathologie 3. - à la fois congénitale et acquise (voir. Oeil, nerf optique, colobome). Patol, le processus peut être localisé dans n'importe quel département de l'analyseur visuel (voir), il peut être causé par des changements dans l'œil lui-même et dans d'autres organes et systèmes du corps. 3. Les violations se manifestent par un trouble de la perception des couleurs (voir. Vision des couleurs), de la perception de la lumière (voir), de l'acuité visuelle (voir), des changements dans le champ de vision (voir), par exemple avec le scotome (voir). Ils affectent la capacité de fusionner des images avec deux yeux en une seule image (voir. Vision binoculaire).

Ces violations sont associées à diverses lésions de l'organe 3. et des voies de conduction (voir Œil, mamelon congestif, centres visuels de la voie), aux processus inflammatoires de l'œil et de ses membranes, des membranes et de la matière cérébrale (voir Iridocyclite, kératite, méningite, uvéite, encéphalite). etc.) et des tumeurs (voir Mélanome, Méningiome, Rétinoblastome, etc.). Divers processus dystrophiques dans la cornée, l'iris, le cristallin, le corps ciliaire, le corps vitré, la rétine, le nerf optique entraînent également souvent des troubles visuels (voir Nerf optique, Iridocyclite, Kératite, Cataracte, etc.). 3. Des troubles sont observés chez les personnes souffrant d'hypertension (voir), d'athérosclérose (voir) en raison de changements circulatoires dans divers services de l'analyseur visuel, en particulier sur le fond d'œil (voir).

Dans les maladies du système nerveux, divers troubles 3 surviennent: une diminution de l'acuité visuelle, une perte du champ visuel, une violation de la perception des couleurs, des troubles oculomoteurs et des modifications du fond d'œil. Les causes des troubles visuels sont diverses: blessures au crâne, accidents vasculaires cérébraux, processus inflammatoires du cerveau et de ses membranes, granulomes, kystes parasites, intoxications, tumeurs.

À la défaite de la partie intracrânienne du nerf optique (fibres centrales) le scotome central est observé (voir); la défaite de ses fibres périphériques est caractérisée par le rétrécissement périphérique d'un champ 3., et le 3. central ne souffre pas (voir. Hémianopsie, nerf optique).

La défaite de l'intersection visuelle se manifeste cliniquement par une atrophie primaire des nerfs optiques en combinaison avec une hémianopsie hétéronyme. En cas de patol, un foyer (le plus souvent une tumeur hypophysaire) agit sur la partie médiane de l'intersection optique, où les fibres se croisent, une hémianopsie bitemporale se développe et l'influence de deux patoles, des foyers sur les parties latérales de l'intersection visuelle, où passent les fibres non croisées, est accompagnée d'une hémianopsie binasale. Étant donné que la pression exercée sur la patrouille optique croisée la déplace vers le foyer, le degré de dommage aux fibres nerveuses qui lui parviennent des deux yeux n'est pas le même. Par conséquent, l'hémianopsie peut être complète ou partielle. L'hémianopsie partielle s'accompagne de l'asymétrie des défauts du champ visuel. Parfois, la patol, un processus dans la coupe transversale visuelle, désactive complètement les fibres croisées et non croisées provenant d'un œil. Ensuite, la cécité d'un œil est associée à une hémianopsie temporale de l'autre, par exemple, avec un blocage de l'artère carotide interne, des tumeurs de localisation chiasm-sellaire. L'acuité visuelle due à des dommages à l'intersection optique peut être inchangée dans un premier temps, puis à cause d'une atrophie du nerf optique "3. fortement réduit. En ophtalmoscopie, au stade précoce du développement des troubles visuels, un blanchiment du disque du nerf optique du côté temporal est noté, au stade tardif - une atrophie primaire avec un rétrécissement marqué des artérioles rétiniennes. Lorsque la voie visuelle est affectée, une hémianopsie homonyme se développe à proximité de l'intersection visuelle: tractus - en cas de maladie des voies optiques, central - en cas de maladie du faisceau de Gracioli ou du cortex du lobe occipital. L'hémianopsie du tractus est caractérisée par: une réaction hémianopique des pupilles à la lumière, une atrophie primaire des nerfs optiques avec une diminution significative de l'acuité visuelle, une asymétrie des défauts du champ visuel.

L'hémianopsie à la suite de la patol, un processus dans la partie centrale de la voie visuelle peut être complet, partiel, quadrant (supérieur, inférieur), sous la forme de bovins. Une caractéristique de l'hémianopsie centrale est une symétrie prononcée des défauts du champ visuel dans les deux yeux, tout en maintenant une acuité visuelle élevée. Le fond d'œil ne change pas, il n'y a pas de réaction hémianopique des pupilles, une perturbation du rythme alpha est observée sur l'EEG. Le développement d'une hémianopsie homonyme est précédé de photopsies (voir), d'hallucinations visuelles. Le plus souvent, l'hémianopsie homonyme est causée par des tumeurs cérébrales et une altération de la circulation cérébrale. Une hémianopsie complète est plus souvent observée dans les tumeurs cérébrales, des mamelons stagnants des nerfs optiques sont observés en ophtalmoscopie; une hémianopsie partielle ou quadrant se développe rarement et encore moins fréquemment - des scotomes hémianopiques. La perturbation de la circulation cérébrale s'accompagne généralement d'une hémianopsie partielle ou quadrant avec préservation de la vision centrale, des scotomes hémianopiques peuvent survenir, il existe une tendance plus importante à restaurer les défauts du champ visuel; les mamelons stagnants se développent très rarement. Une lésion bilatérale du cortex du lobe occipital dans la zone du sillon de l'éperon et des zones adjacentes entraîne une cécité corticale (voir).

3. Les troubles du syndrome de Kennedy (voir syndrome de Kennedy), se développant parfois avec des tumeurs du lobe frontal, sont dus à l'atrophie du nerf optique dans un œil en combinaison avec un mamelon congestif dans l'autre. Divers facteurs de production défavorables (rayonnement infrarouge, champs micro-ondes, trinitrotoluène, produits de raffinage du pétrole, etc.) peuvent avoir divers effets sur 3. (voir. Yeux, maladies professionnelles).

Dans l'expérience et dans la clinique, des données ont été obtenues sur l'effet négatif sur 3. divers pesticides utilisés dans l'agriculture et l'industrie, ainsi que les rayonnements ionisants.

Le degré de perturbation 3. avec les rayonnements ionisants dépend de la dose absorbée. La rétine est la plus sensible à l'exposition aux radiations. Des changements dans celui-ci, détectés sur l'électrorétinogramme, sont possibles lorsqu'ils sont irradiés à une dose allant jusqu'à 1 rad. Cependant, ces changements sont réversibles même après une exposition à de fortes doses..

Avec une exposition générale, ou juste la tête à des doses de 200-800 rad, une diminution de la sensibilité à la lumière et une augmentation du temps d'adaptation à l'obscurité, un changement de la forme et de la réaction des élèves à la lumière, des perturbations de l'accommodation et de la convergence dues aux dommages au c. et. de. Au plus fort du mal des radiations sur le fond d'œil, vous pouvez observer l'expansion des vaisseaux sanguins, en particulier les veines, l'œdème rétinien, l'hémorragie et la plasmorragie de la rétine, qui, lorsqu'ils sont situés dans la région maculaire, réduisent l'acuité visuelle. Les changements sont quelque peu lissés pendant la période de récupération de la maladie. Lorsque le contour des yeux est irradié à des doses de 3 à 5 000 rad, des foyers choriorétiniens dégénératifs et une atrophie du nerf optique peuvent se développer à la suite de lésions des vaisseaux de la rétine et du nerf optique, entraînant une forte diminution de l'acuité visuelle et de la cécité..

Avec le développement de la cataracte de rayonnement, en fonction de l'intensité de l'opacification du cristallin, il y a une diminution de l'acuité visuelle (voir Cataracte).

Les dommages à la cornée lorsqu'ils sont exposés à diverses doses de rayonnements ionisants se manifestent par une suppression de l'activité mitotique de l'épithélium, une desquamation transitoire avec une diminution de la sensibilité de la cornée, le développement d'une érosion et d'ulcères, ce qui peut entraîner un trouble cicatriciel de la cornée, ce qui réduit parfois fortement l'acuité visuelle (voir Kératite).

Hygiène de la vision

L'objectif principal de l'hygiène 3. est de maintenir un 3. à part entière, qui permet à une personne tout au long de sa vie d'accomplir avec succès des tâches liées à l'école, au travail et à la vie. Hygiène 3. élabore des règles pour créer un confort visuel dans différentes conditions: 1) un éclairage rationnel; 2) la sélection optimale des contrastes de couleurs; 3) créer un environnement émotionnel favorable. Ces trois facteurs principaux devraient prévenir la fatigue oculaire, source de frustration 3.

Les exigences de base pour l'éclairage naturel et artificiel sont l'intensité lumineuse, l'uniformité, la composition spectrale, etc. La nécessité d'une intensité lumineuse adéquate est due au fait que dans des conditions de faible luminosité, il est difficile d'effectuer des travaux délicats et dans des situations très intenses, la cécité se produit. La régulation de la qualité de l'éclairage artificiel consiste à rapprocher sa composition spectrale du spectre visible du rayonnement solaire le plus familier à l'oeil humain. Dans un concert. Par rapport à l'éclairage direct, il est défavorable car les sources lumineuses dans le champ de vision aveuglent les yeux. Un éclairage semi-réfléchi dans la plupart des cas est le plus approprié.

Fiziol. La recherche a établi la valeur optimale de l'éclairage dans le lieu de travail - 200-3000 lux. L'éclairage naturel crée souvent de grandes surfaces lumineuses et réfléchissantes, offrant un éclairage diffus élevé sur le lieu de travail, ce qui affecte favorablement la capacité de travail. Les problèmes liés au développement d'un éclairage naturel et artificiel optimal sont développés de manière approfondie par divers spécialistes et leurs normes sont reflétées dans des règles spéciales (voir Éclairage).

Les contrastes de couleurs sont d'une grande importance pour assurer le confort visuel, ont un effet esthétique sur une personne et affectent également ses performances. Des études spéciales ont montré que l'effet le plus favorable sur 3. est exercé par des couleurs saturées relativement faibles de la partie médiane du spectre visible (jaune-vert-bleu) - la soi-disant. couleurs optimales. Pour la signalisation, les couleurs (de sécurité) les plus saturées sont utilisées. L'utilisation de diverses couleurs conventionnelles dans l'industrie et le transport facilite la mémorisation de situations sûres et dangereuses. Certains risques professionnels, le tabagisme excessif, l'abus d'alcool, etc., affectent négativement la perception normale des couleurs (voir. Vision des couleurs).

Un environnement émotionnel favorable pour 3. (absence de changements constants et continus du champ de vision, contrastes de couleurs vifs, fort éclairage, surfaces aveuglantes, etc.) contribue à accroître la sécurité dans la mise en œuvre des processus de production, la productivité du travail, y compris pour les personnes dont le travail 3. nécessite une participation intensive 3., par exemple, sur le convoyeur, le transport, etc..

La fatigue visuelle peut entraîner une diminution de la productivité du travail, contribuer au développement de la patole, des affections oculaires (voir Amblyopie, Asthénopie, Myopie, Nystagmus, etc.). Sous l'influence d'un travail visuel prolongé et défavorable, la quantité d'accommodation dans l'œil diminue, l'équilibre des muscles externes de l'œil se détériore quelque peu (voir Convergence oculaire, Divergence oculaire).

Dans le système de mesures visant à maintenir et à promouvoir la santé des enfants, l'hygiène 3. revêt une importance particulière. Parmi eux, une place importante est occupée par la qualité de l'impression des manuels scolaires (voir. Livre), un bon éclairage dans les salles de classe et à la maison (surtout lors des devoirs), la régulation de la durée et de la nature du travail visuel, une bonne adaptation pendant les cours, l'observation de la routine quotidienne, la prévention du surmenage 3., une coupure peut entraîner ses troubles, notamment la myopie.

Les enfants présentant des anomalies de la réfraction ont besoin d'une correction opportune et correcte 3. (voir Astigmatisme de l'œil, Myopie, Hypermétropie).


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