Iðjuþjálfum LIE0103 Hrefna Óskarsd.

7. kafli – skynáreiti.

Almennt um sjónina. Við erum með skynjara sem geta numið elektromagnetískar bylgjur á ákveðinni bylgjulengd og túlkað það þannig að eitthvað vitkvæmt kemur út úr því. Fjölbreytileiki bylgjulengda er ákaflega mikil, allt frá því að vera langblylgjur sem útvarp notar, upp í það að vera gammageislar sem koma frá sólinni og geislavirkum efnum. Við sjáum ekki nema brot af þessum geislum, eða á bilinu 400-700 nm. Þessar ljósbylgjur sem koma inn í augað utan úr umhverfinu, þær þurfa að koma með skýra mynd á sjónina, eða retina, sem er aftast í auganu go til þess að þær geri það að þá þrufa þær að brotna niður í þesum stækkunarglersbúnaði sem augað í okkur er, þ.e.a.s. hornhimnan er hluti af þessum stækkunarglersbúnaði og augasteinninn inni í auganu er viðbót, þannig að ljósgeislarnir sem koma þarna inn eiga að brotna á þessum stækkunarglersbúnaðimynda skýra mynd á retina augans. Ef þetta gerist ekki, þá sjáum við í móðu eða bara alls ekki. En myndin úr retina snýr öfugt og heilinn vinnur úr þessu og leiðréttir þetta svo við skynjum þetta rétt.

Linsan, eða augasteinninn er einskonar stækkunarlinsa, á meðan við erum ekki orðin of gömul. Þessi linsa hefur þá eiginleika að hún getur orð mismikið kúpt. Kúptari eða flatari, það fer eftir því hvort við erum að fókusa á það sem nálægt okkur er, eða það sem er okkur fjarri. Í blendunni, eða iris augans, er svolítið op, og heitir það ljósop, en ekki augasteinn. Með því að fínstilla ljósopið, breytum við lögun augasteinsins. Það sem er kúptast, fremst á auganu er cornea, eða hornhimnan. Hún er okkur mikilvæg, gerir okkur kleift að sjá skarpt.

Hringvöðvarnir hafa tvenns konar hlutverk. Annars vegar dragast þeir saman til þess að minnka ljósopið, eftir því hvor við erum í mikilli eða lítilli birtu, og hinsvegar strekkja þeir á, eða slaka á augasteininum, þannig að hann verður kúptari/flatari, eða minna kúptari /minna flatari, eftir því vor við erum að fókusera á nálægan eða fjarlægan hlut. Þessi vöðvi heitir ciliary vöðvi og úr honum koma þræðir sem liggja eins og net yfir í linsuna, þannig að ef hann togar í þræðina, þá flest linsan út við notum það til að fókusera á eitthvað sem er fjarri okkur. Ef vöðvinn slakar á þráðunum, þá verður linsan kúptari og við getum fókusað þá það sem nær okkur er. Á fovea centralis er sjónin skörpust og þegar við horfum beint á einhvern hlut og reynum að fá sem bestu mynd af honum, þá koma geislarnir á og lenda beint á þessum punkti.

Iðjuþjálfum LIE0103 Hrefna Óskarsd. Sjónhimnan/retina. Fremst í sjónhimnunni eru frumur, sem kallaðar eru ganglion frumur (appelsínugular á myndinni). Taugasímar þeirra, eða axonar, fara inn í nervous opticus, sjón- taugina, sem er heilataug inn í miðtaugakerfið. Ljósboðin frá retina fara þessa leið út. Næst koma bipolar frumur, sem tengja ljósskynjarana við þessar ganglion frumur; þessar bipolar frumur (ljósbláar) senda löngu axonana inn í MTK, þar sem svo photoreceptorarnir, keilurnar (rauðar) og stafirnir (bláa), taka við boðunum. Þegar ljósorka lendir á þessu svæði, þá umbreytist hún í breytingu á himnuspennu. Breytingin á himnuspennunni kemur af stað rafboðum og við skynjum það á endanum sem ljós. Hornhimnan er glær, ef allt er í lagi, og yfirborð hennar er alsett sársauka- og snertiskynjurum, og hún er afskaplega viðkvæm. Blikkviðbragð, eða blikk reflexinn byggist á því að ef eitthvað snertir hornhimnuna, þá blikkum við og getum ekki annað. Hornhimnan er ekki bara flöt, heldur getur hún einnig verið nokkuð kúpt, þabbug að hún brýtur ljósið. Efnið í hornhimnunni og efnið í vökvanum sem henni er, er miklu þéttara en loftið fyrir utan. Þess vegna brota ljósgeislarnir þarna í miðlínu. Síðan kemur augasteinninn fyrri aftan, innan við ljósopið sjálft og þá brýtur hann ljósgeislann enn meira. Flestar frumur í augasteininum eru án innri líffæra, það eru lítil merki um kjarna þarna, eða frumulíffæri eins og slétt frymisnet ofl. Þannig að ljósið fer í gegnum augasteininn án nokkurs viðnáms, einnig vegna þess að hann er glær. Á elliárunum geta komið ský á augasteininn, sem eru einhverskonar útfellingar. Liturinn á blendunni, eða iris, gefur okkur litinn á augað, það ræður því hvort við verðum bláeygð eða brúneygð. Með vaxandi aldri verður linsan ekki eins hlaupkennd og áður, hún verður stífari, og þegar fólk komið yfir 45 ára aldur, þá á það erfiðara með að fókusera á það sem er nærri sér. => ellifjarsýni. Ekki allir eru með fullkomna sjón, að eðlisfari. Sumir eiga erfitt að fókusa á það sem nálægt er, eða fjær, við getum verið bæði nærsýn sem og fjarsýn. Augað er of djúpt, myndin lendir í fókus framan við retina – nærsýni, eða að augað er of grunnt; myndin lendir í fókus aftan við retinuna – fjarsýni. Til þess að leiðrétta nærsýni notum við linsu með dreifiglerjum, en fjarsýni er leiðrétt með safnglerjum.

Iðjuþjálfum LIE0103 Hrefna Óskarsd. Linsan sem liggur aftan við iris skiptir auganu í tvö hólf, framhólf og afturhólf. Þessi hólf eru misstór og afturhólfið, sem er inni í stóru kúlunni, er miklu stærra. En framhólfið skiptir máli líka, þar er tær vökvi sem verður til aftast í auganu og treður sér fram meðfram linsunni og fer út um hornið sem myndast á milli hornhimnunnar og blendunnar. Stundum verður offramleiðsla á vökva í auganu, þá hækkar augnþrýstingur og verður að gláku, og í versta falli verða skemmdir sjóntaugaendum. Blendan fer bæði sympatískar og parasympatískar taugar. Sympatískar => hræðlsuviðbrögð, myrkur; ciliary vöðvinn slaknar og ljósop víkkar. Parasympatískar => ciliary vöðvinn herpist og ljósop þrengist. Stafir og keilur. Þær frumur sem eru aftast í retina heita keilur (cones) og stafir (rods). Stafirnir eru mjög ljósnæmir, þeir svara jafnvel mjög litlu ljósi, og þeir eru það sem við notumm þegar við erum að reifa um í kolniðarmyrkri. Þegar er orðið of dimmt í kring um okkur og við erum hætt að skynja liti, þá er það vegna þess að við skynjum ekki litina með stöfunum, heldur með keilunum. Keilurnar eru ekki eins ljósnæmar; það eru til þrjú afbrigði af keilum; þær sem skynja blátt, grænt eða rautt. Hina litina skynjum við þegar það er mismikið áreiti á keilurnar. Þarna eru ljósviðtakar sem liggja dýpst í retina, og í þessu diskum er ákveðið litarefni sem svara ljósi. Þessi litarefni eru opsin, eða prótein og þessi prótein hlykkjast í gegnum himnuna með photoreceptordiskum. A-vitamin hjálpar sjóninni mikið svo að þessi skynjun á ljósáreitinu geti átt sér stað. Ef okkur vantar A vitamin, þá virka stafirnir ekki sem skyldi. Ljósið kemur inn í retina og inn í disknum á keilunum eru blöðrur þar sem ljósskynjun á sér stað. Í frumuhimnunni á disknum á keilunni, eru Na-göng, og í himnunni sjálfri er efnasambönd; annars vegar opcilin og hins vegar retnial (sem er skilt A-vitamnum). Þegar photinan lendir á retinal, breytir retinal lögun sinniog jónaöng lokast í framhaldi af því að hyperpolarisation verður í keilu/stafi.( Fruman verður neagatífari að innan) Þegar þessi breyting á himnuspennu verður, fær MTK ákveðin skilaboð og við skynjum það sem ljósáreiti. Þegar hyperpolarisation verður í stöfum eða keilum, þá losnar minna af glutanat, sem er taugaboðefni. Þegar bipolar fruman örvast minna, þá fara færri boðspennur upp í nervus opticus í gegnum ganglion frumurnar inn í MTK.. En ef ljósáreitið er stöðugt, þá dofna skynjararnir. Þetta á líka við um retina.

Lobus occipitalis

Iðjuþjálfum LIE0103 Hrefna Óskarsd.

Ljósáreitið fer síðan eftir brautum í sjón-cortex og í lobus occipitalis. Þegar örvun verður á keilum og stöfum, þá veldur það breytingu á boðspennutíðni til bipolarfrumnanna og til ganglion frumnanna og frá þeim fer boðspenna um nervus opticus aftur í thalamus, og svo endar spennan í visal cortex , sem er í occipital lobe. Í occipital lobe erusérstök svæði sem sjá um hvern hluta sjónsviðs. Í lobus occipitalis er

Úrvinnsla á lögun hluta Úrvinnsla á lit hluta Úrvinnsla á hreyfingu hluta Úrvinnsla á fjarlægð hluta. En því meira sem augað er í

kross, því nær er hluturinn. Auk þess kemur fyrri upplifun og reynsla við sögu.

Þar sem sést vinstra megin í vinstra auga og vinstra megin í hægra auga, þ.e.a.s. það sem er vinstra megin í sjónsviðinu, fer vinstra megin í retinuna, og er unnið úr því í hægri hluta lobus occipitalis. Það sama gildir um hægri hlið retinunar: það sem sést hægra megin í sjónsviðinu er unnið úr í vinstri hluta occipitalis.

Það fara brautir frá occipital cortex í aðra hluta heilans, við þurfum að tengja það sem við sjáum við aðra hluti MTK. Í lobus frontalis eru cortexar fyrir hreyfi- og stöðuskyn. Í lobus temporalis er úrvinnslusvæði fyrir heyrnina, en þar fer einnig úrvinnsla á hvað það er sem við sjáum. Í lobus parietalis Sjónin stillir líkamsklukkuna í okkur, dæmi um það er cortisol í blóðinu. Það er meira af því á morgnanna. Biopoliska klukkan er stillt eftir því hversu mikil birta kemur inn í augað. Litblinda

3 mismunandi keilur sem hver hefur mismunandi tegund litarefna sem getur tekið upp mismunandi bylgjulengdir sem gerir okkur kleift að sjá liti. blá keila: skynjar bylgjulengdir á 400-500 nm, best um 443

nm (blár litur). græn keila: skynjar bylgjulengdir á 450-600 nm, best um 535

nm (grænn litur) rauð keila: skynjar bylgjulendir á 500-700 nm, best um 570

nm (rauður litur) hver keila tekur upp ljóseindir með sérstaka bylgjulengd að

mismunandi marki, þ.e. hver keila yfirskautast mismunandi mikið við mismunandi ljóseindir með mismunandi bylgjulengd. Með því að greina á milli skynjara getur maður greint á milli lita.

monochromatic color vision – aðeins ein keila, dichromatic – 2 keilur, trichromatic – 3 keilur.

litblindir – dichromats, um 2%, flestir karlmenn, helmingi vantar græna keilu, helmingin rauða.

Iðjuþjálfum LIE0103 Hrefna Óskarsd. Um sjón: skrifið um þær frumur í retina sem nema ljós. Lýsið helstu afbrigðum þessara fruma og skýrið hvernig þessar frumur breyta ljósáreiti í boðspennu í sjóntauginni. Um stafi og keilur: Skrifið um stafi (rods) og keilur (cones) í retina. Lýsið m.a. gerð þessara fruma og segið frá helstu undirflokkum keila. Skýrið m.a. hvernig ljós áreiti er breytt í boðspennu í þessum frumum. Aftast í retinu eru ljósnæmar frumur sem kallast stafir og keilur. Þessar frumur eru þeim eiginleikum gæddar að þær taka ljósáreiti og umbreyta þeim þannig að breyting verður á himnspennu þessara fruma. Stafirnir eru ílangir og mjög ljósnæmir, þeir svara jafnvel mjög litlu ljósi, en skynja ekki liti. Við notum þá þegar við eru að labba um í myrkri. En hins vegar notum við keilurnar til þess að skynja liti og þær virka ekki eins vel í rökkri. Það er ástæðan fyrir því að við eigum erfitt með að skynja liti þegar við erum í rökkri og sjáum jafnvel allt svart/hvítt. Það eru til þrjár gerðir af keilum. Við höfumafbrigði sem að skynjar blátt ljós, grænt ljós og rautt ljós. Restina af litunum skynjum við þegar það er mismikið áreiti á keilurnar Í stöfum og keilum eru svokallaðir ljósviðtakar, eða diskar sem eru aftast í frumunum. Þessir ljósviðtakar hafa photopigments, svokölluð litarefni sem svara ljósi. Það eru fjórir mismunandi photopigments í retinunni, eitt í stöfunum og eitt af hverri gerð í keilunum. Hvert photopigment hafa opsin og chromophore. Opsin eru ílöng prótein sem hlykkjast í gegnum himnuna í ljósviðtaka – diskunm. Chromophore er hinn raunverulegi ljósskynjari hluti í disknum, hann breytir lögun við ljósáreiti (þarna er svokallað retinal, sem skylt er A-vitamini) Ljósið kemur inn í retinuna og fer á þessa diska sem að standa út úr keilunum og stöfunum. Inn í hverjum disk er svo einskonar blaðra, sem nefnist disk-interior. Á himnunni á þessum diskum eru Na-göng. Ef himnan á disk-interior er skoðuð nánar, þá má sjá efnasamböndin opsin og retinal. Þegar ljósáreiti kemur á efnasamandið retinal, þá breytir það um lögun, sem er orkukrefjandi breyting. Þetta leiðir til þess að Na-jónagöngin lokast og þá verður yperpolarisation í frumunni, hún verður sem sagt negatífari að innan. Hvort sem þessi hyperpolarisation er í stöfum eða keilum, þá losnar minna af taugaboðefninu glutanat út úr frumunum og þar af leiðandi verður minni örvun á bipolar frumurnar í retina, sem leiðir af sér færri boðspennur til nervus opticus. En boðspennur sem fara með augntauginni til MTK, skynjum við sem ljósáreiti.

Sama spurningin!