چگونه میبینیم؟ — آناتومی و عملکرد چشم به زبان ساده

چشم انسان یک ارگان کاملا پیچیده و شگفت‌انگیز است. در این مطلب برای درک بهتر اینکه چگونه میبینیم ابتدا به بررسی اجمالی ساختار چشم و اجزای آن پرداخته‌ایم و سپس به این سوال پاسخ داده‌ایم که ما چگونه میبینیم و رنگ‌ها و اجسام را تشخیص می‌دهیم.

بینایی دو چشمی چیست؟

برای درک اینکه چگونه میبینیم باید بدانیم چشم‌ها ساختارهای بسیار پیچیده‌ای هستند اما تکامل یافته‌ترین ساختار چشم مربوط به انسان نیست. طی تکامل انسان به عنوان یک موجود شکارچی دید دو چشمی پیدا کرده است. شکارچی باید بتواند فاصله‌ها را خیلی دقیق قضاوت کند. با چشم می‌توانیم کمی از آن فاصله را با توجه به اندازه آن جسم و اینکه چقدر از ما فاصله دارد قضاوت کنیم.

مغز با مشاهده اجسام و تمرکز بر روی یک شئ بسیار نزدیک، فاصله بین چشم و بدن را تفسیر می‌کند. اگر جسم دورتر شود و ما در فاصله‌ای که چشم‌هایمان تقریباً موازی هستند به آن نگاه کنیم، مغز فاصله را با تخمین خوبی تشخیص خواهد داد.

اگر بینایی در یک چشم از بین برود چگونه میبینیم ؟

در این صورت انسان توانایی درک عمق را نخواهد داشت. گاهی هنگام انجام جراحی لاپاراسکوپی که از طریق مشاهده لنز چشم و روی صفحه نمایش انجام می‌شود، جراحان با این مشکل روبرو می‌شوند. مشاهده از طریق دوربین باعث از بین رفتن قدرت تشخیص فاصله شده، درک عمق از بین خواهد رفت و جراح باید آموزش دیده باشد که چگونه فاصله را صرفاً بر اساس اندازه قضاوت کند.

جراحان مغز و اعصاب از طریق یک سوراخ بسیار کوچک محل جراحی را تنها با یک چشم  مشاهده می‌کنند به خوبی می‌دانند که با یک چشم چگونه میبینیم و مجبور به یادگیری و تخمین فاصله با یک چشم هستند. بنابراین بینایی دو چشمی برای بقا و توانایی در انجام کارهای ظریف و دقیق بسیار مهم است.

ساختار چشم چگونه است؟

درک ساختار چشم انسان در اینکه چگونه میبینیم اهمیت فراوان دارد. چشم انسان اندامی حسی است که در برابر نور واکنش نشان می‌دهد و موجب دیدن اجسام می‌شود. سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی در شبکیه (Retina) سلول‌های گیرنده نوری قادر به تشخیص نور مرئی و انتقال این اطلاعات به مغز هستند. چشم اطلاعاتی را برای درک رنگ، شکل، عمق و حرکت به مغز مخابره می‌کند و بخشی از سیستم عصبی حسی است.

مشابه چشم سایر پستانداران، سلول‌های گانگلیونی نورپذیر غیرشکل دهنده چشم انسان در شبکیه، سیگنال‌های نوری دریافت می‌کنند که بر تنظیم اندازه مردمک چشم، تنظیم و سرکوب هورمون ملاتونین و جذب حرکات ریتم شبانه‌روزی تأثیر می‌گذارد. چشم‌ها درون حفره‌های استخوانی در جمجمه قرار می‌گیرند. شش عضله خارج از چشم وجود دارند که حرکات آن را کنترل می کنند. قسمت قابل رؤیت جلوی چشم از صلبیه مایل به سفید، عنبیه رنگی و مردمک چشم تشکیل شده است.

یک لایه نازک به نام ملتحمه در بالای این قسمت قرار دارد. قسمت جلویی را قسمت قدامی چشم نیز می‌نامند. چشم کره‌ای کامل نیست بلکه یک واحد دو تکه ذوب شده است که از یک قسمت قدامی (جلو) و قسمت خلفی (عقب) تشکیل می‌شود. قسمت قدامی از قرنیه (Cornea)، عنبیه و عدسی تشکیل شده است. قرنیه شفاف و خمیده تر بوده و به قسمت خلفی بزرگتر متصل و متشکل از زجاجیه، شبکیه، کوروئید و پوسته سفید بیرونی به نام صلبیه است.

قطر قرنیه به طور معمول حدود 11/5 میلی‌متر و ضخامت 0/5 میلی‌متر (500 میکرومتر) نزدیک مرکز آن است. اتاق خلفی، پنج ششم باقیمانده را تشکیل می‌دهد و قطر آن به طور معمول حدود 24 میلی‌متر است. قرنیه و صلبیه به هم متصل می‌شوند. عنبیه یک ساختار دایره‌ای رنگدانه‌دار است که به طور متمرکز مرکز چشم یعنی مردمک چشم را احاطه کرده و سیاه به نظر می‌رسد. اندازه مردمک چشم که میزان نور ورودی به چشم را کنترل می‌کند، توسط عضلات گشاد کننده عنبیه و عضلات اسفنکتر تنظیم می‌شود.

نور از قرنیه، مردمک چشم و سپس از طریق لنز به چشم وارد می‌شود. شکل لنز برای تمرکز نزدیک (محل قرارگیری) تغییر می‌کند و توسط عضله مژگانی کنترل می‌شود. فوتون‌های نوری که روی سلول‌های حساس به نور شبکیه چشم می‌افتند (سلول‌های مخروطی و استوانه‌ای گیرنده نور) به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شوند که توسط عصب بینایی به مغز منتقل و به عنوان دید و بینایی تفسیر می‌شوند.

در مطلبی تحت عنوان تکامل چشم، بینایی و دید رنگی در جانوران مختلف — بخش دوم، چگونگی ایجاد دید رنگی در پستانداران و موجودات دیگر توضیح داده شده‌اند که از نظر بررسی تکاملی بسیار جذاب و برای درک مفهوم اینکه چگونه میبینیم به علاقه‌مندان توصیه می‌شود.

چشم چه اجزایی دارد؟

چشم از سه لایه تشکیل شده است که ساختارهای مختلف آناتومیک را در بر می‌گیرند و در این بخش با توضیح هرکدام از اجزای چشم متوجه خواهید شد که چگونه میبینیم و اشیا را تشخیص می‌دهیم. بیرونی‌ترین لایه که به آن پوشش فیبری می‌گویند، از قرنیه و صلبیه تشکیل شده است که فرم را برای چشم فراهم و ساختارهای عمقی‌تر را پشتیبانی می‌کنند. لایه میانی، معروف به تونیک عروقی، از کوروئید، اجسام مژگانی، اپیتلیوم رنگی و عنبیه تشکیل شده است.

درونی‌ترین بخش چشم شبکیه است که از طریق رگ‌های خونی کوروئید (خلفی) و همچنین عروق شبکیه (قدامی) اکسیژن و تغذیه رسانی می‌شود. فضاهای چشم در قسمت قدامی با زلالیه، بین قرنیه و عدسی و جسم زجاجیه، ماده‌ای ژله مانند در پشت لنز کل حفره خلفی را پر می‌کند. زلالیه مایع آبکی شفافی است که در دو ناحیه وجود دارد:

• اتاق قدامی بین قرنیه و عنبیه
• اتاق خلفی بین عنبیه و عدسی

لنز توسط رباط تعلیقی (Zonule Of Zinn) از جسم مژگانی معلق می‌شود که از صدها رشته ریز و شفاف تشکیل شده است و نیروهای عضلانی را برای تغییر شکل لنز و تمرکز بر جسم منتقل می‌کند. زجاجیه ماده‌ای شفاف و متشکل از آب و پروتئین است که به آن ترکیبی ژله مانند و چسبناک می‌دهد. پلک بخش‌های درونی چشم را می‌پوشاند و از آن‌ها محافظت می‌کند.

پلک همچنین دارای رفلکس است که پاسخ خودکار بدن برای محافظت از چشم هستند. برای مثال هنگام نور شدید، پلک‌ها محکم به هم فشرده می‌شوند تا از چشم محافظت کنند تا زمانی که عضلات چشم و مردمک خود را با نور تنظیم کنند. یا هنگامی که جسمی به چشم نزدیک می‌شود بسته شدن غیر ارادی پلک از چشم محافظت خواهد کرد.

بینایی سنجی یک حرفه مراقبت‌های بهداشتی است که شامل بررسی چشم و سیستم‌های بینایی قابل استفاده برای نقص یا ناهنجاری و همچنین تجویز اصلاح عیب انکسار با عینک یا لنزهای تماسی و درمان بیماری‌های چشمی است. به طور سنتی، رشته بینایی سنجی یا اپتومتری با تمرکز اصلی اصلاح عیب انکسار از طریق استفاده از عینک آغاز شد.

صلبیه چیست؟

بخش سفید چشم، به نام صلبیه (Sclera)، یک لایه مات، فیبری و محافظت کننده از چشم و عمدتا از کلاژن و برخی از فیبرهای الاستیکی تشکیل شده و خارجی‌ترین لایه چشم است. در انسان و بسیاری از حیوانات دیگر، کل صلبیه رنگ سفید دارد که باعث ایجاد یکی تضاد با عنبیه رنگی چشم می‌شود. اما در برخی از پستانداران، صلبیه با رنگ عنبیه مطابقت دارد و قسمت سفید چشم قابل مشاهده نیست.

در رشد و نمو جنین، صلبیه از تاج عصبی منشأ می‌گیرد. در کودکان، ضخامت صلبیه کاهش می‌یابد و برخی از رنگدانه‌های زیرین را نشان می‌دهد و به همین دلیل کمی آبی به نظر می‌رسد. در افراد مسن، رسوبات چربی در صلبیه باعث زرد شدن آن می‌شوند. در افرادی که پوست تیره دارند ممکن است صلبیه در اثر ساخت ملاتونین به طور طبیعی تیره شود. صلبیه پنج ششم خلفی پوشش بافت همبند کره چشم را تشکیل می‌دهد.

این ماده با دورا ماده و قرنیه مداوم است و شکل کره زمین را حفظ، در برابر نیروهای داخلی و خارجی مقاومت و پیوندی برای عضلات خارج چشمی ایجاد می‌کند. پیش از این در پستی تحت عنوان بافت پیوندی یا بافت همبند چیست؟ | ساختار، عملکرد، انواع و بیماری ها، به تفصیل در مورد ساختار و اجزای بافت همبند و بیماری‌های مرتبط با آن توضیح داده‌ایم، اگر علاقه‌مند به افزایش اطلاعات خود درباره بافت پیوندی هستید + اینجا کلیک کنید.

صلبیه توسط بسیاری از اعصاب و عروق که از سوراخ خلفی اسکلر عبور می‌کنند سوراخ می‌شود، حفره‌ای که توسط عصب بینایی ایجاد می‌شود. در دیسک بینایی دو سوم خارجی صلبیه از طریق غلاف دورال عصب بینایی با سخت‌شامه ادامه می‌یابد. یک سوم داخلی با مقداری از بافت کوروئیدال پیوند می‌یابد و از طریق عصب بینایی دارای سوراخ‌هایی است که از طریق آن فیبرهای بینایی (فاسیکول) عبور می‌کند، یک صفحه (Lamina Cribrosa) تشکیل می‌دهد.

ضخامت صلبیه از 1 میلی‌متر در قطب خلفی تا 0/3 میلی‌متر دقیقاً پشت قرار دادن عضلات رکتوس متغیر است. رگ‌های خونی اسکلرا عمدتا در سطح قرار دارند. همراه با رگ‌های ملتحمه (که یک لایه نازک است و صلبیه را پوشانده است)، اعضای اپیزکلرا چشم ملتهب را به رنگ قرمز روشن در می‌آورند. در بسیاری از مهره‌داران، صلبیه با صفحات غضروف یا استخوان تقویت می‌شود و در کنار هم یک ساختار دایره‌ای به نام حلقه اسکلروتیک ایجاد می‌شود.

در ماهی‌های بدوی، این حلقه از چهار صفحه تشکیل شده است اما تعداد این ماهی در بسیاری از ماهیان پره‌دار زنده کمتر است و در ماهیان با پره‌لوب، خزندگان مختلف و پرندگان بسیار بیشتر است. این حلقه در بسیاری از گروه‌ها از جمله دوزیستان زنده، برخی از خزندگان و ماهی‌ها و همه پستانداران ناپدید شده است. چشم همه نخستین‌های غیر انسانی، به دلیل تیرگی و صلبیه کوچک، به سختی مشاهده می‌شود.

چشم انسان به دلیل مشخص بودن صلبیه متمایز است که فقط به دلیل رنگ سفید صلبیه نیست چون بسیاری از گونه‌های دیگر در آن مشترک هستند، بلکه به این دلیل است که عنبیه چشم انسان نسبتاً کوچک بوده و در مقایسه با سایر حیوانات قسمت قابل توجهی کوچک‌تر از سطح چشم در معرض را تشکیل می‌دهد. این نظریه وجود دارد که این سازگاری به دلیل ماهیت اجتماعی ما تکامل یافته است زیرا چشم علاوه بر عضوی حسی به یک ابزار ارتباطی مفید نیز تبدیل شده است.

اعتقاد بر این است که آشکار بودن صلبیه انسان بر اینکه احساسات و رفتار دیگران را چگونه میبینیم و تشخیص نگاه و عملکرد آن‌ها و برقراری ارتباط چشمی را آسان نموده و باعث افزایش کارآیی این شکل خاص ارتباط غیرکلامی شده است. محققان حیوانات همچنین دریافتند که در طی اهلی‌سازی، سگ‌ها توانایی برداشتن نشانه‌های دیداری از چشم انسان را نیز دارند. به نظر نمی‌رسد سگ‌ها از این شکل ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند بلکه فقط به دنبال اطلاعات بصری از چشم انسان هستند.

ساختمان قرنیه چگونه است؟

قرنیه یک قسمت مدور شفاف در جلوی کره چشم است. نور ورودی به چشم را بر روی عدسی دچار شکست می‌شود و سپس نور را بر روی شبکیه متمرکز می‌کند. قرنیه فاقد رگ‌های خونی و به درد بسیار حساس است. قرنیه با محفظه قدامی و عدسی، نور را شکسته و قرنیه تقریباً دو سوم کل قدرت نوری چشم را تشکیل می‌دهد. در انسان، قدرت شکست قرنیه تقریباً 43 دیوپتر است. قرنیه را می‌توان با روش‌های جراحی مانند لیزیک تغییر شکل داد.

در حالی که قرنیه بیشترین قدرت تمرکز چشم را دارد اما تمرکز آن ثابت است. محل تطابق (تمرکز مجدد نور برای مشاهده بهتر اجسام نزدیک) با تغییر هندسه لنز انجام می‌شود. لیمبوس قرنیه (Corneal Limbus) مرز قرنیه و صلبیه و محل متداولی برای بروز نئوپلاسم اپیتلیال قرنیه است. سلول‌های بنیادی اپی‌تلیال قرنیه در این بخش قرا دارند و از طریق یک شبکه عروقی تغذیه و اکسیژن‌رسانی می‌شوند. قرنیه انسان از طریق لیمبوس قرنیه با صلبیه هم‌مرز است.

در موجودات ابتدایی، قرنیه صرفاً کششی از صلبیه است و از پوست بالای آن جدا است اما در مهره‌داران پیشرفته‌تر، همیشه با پوست ذوب می‌شود و یک ساختار واحد اما چند لایه را ایجاد می‌کند. در ماهی و به طور کلی مهره‌داران آب‌زی، قرنیه نقشی در تمرکز نور ندارد زیرا در واقع ضریب شکست آن برابر با آب است. مؤلفه نوری مربوط به تولید یک تصویر معکوس در شبکیه خواهد بود.

سیستم نوری چشم، از چهار سطح یعنی دو طرف قرنیه و دو سطح روی لنز تشکیل شده است. اشعه‌ها به سمت خط وسط شکسته می‌شوند. اشعه‌های دور به دلیل ماهیت موازی بودنشان، به یک نقطه از شبکیه نزدیک می‌شوند. قرنیه نور را در بیشترین زاویه پذیرش می‌کند. محفظه‌های آبی و زجاجیه هر دو دارای ضریب شکست یکسان هستند، در حالی که قرنیه دارای ضریب شکست 1/376 است.

از آنجا که تغییر در ضریب شکست بین قرنیه و رطوبت آبی در مقایسه با تغییر در رابط هوا - قرنیه نسبتاً ناچیز است، یک اثر شکست ناچیز دارد، به طور معمول 6 دیوپتر است. قرنیه به عنوان یک لنز منیسک مثبت در نظر گرفته می‌شود. در برخی از حیوانات مانند گونه‌های پرندگان، آفتاب‌پرست‌ها و یک نوع ماهی، قرنیه نیز می‌تواند تمرکز کند.

عنبیه چیست؟

در پشت قرنیه، عنبیه (Iris)، مردمک چشم و محفظه قدامی قرار دارند. عنبیه قسمت رنگی چشم و به تعدادی از عضلات متصل است که شکل آن را تغییر می‌دهند. این قابلیت به عنبیه اجازه می‌دهد تا میزان نور وارد شده به مردمک را کنترل کند. مردمک چشم دایره سیاه در مرکز عنبیه، یک شکاف و محل ورود نور به چشم است. مردمک با نزدیک شدن منبع نور یا افزایش شدت آن کوچک می‌شود تا نور کمتری وارد چشم شود.

عنبیه در انسان و بیشتر پستانداران و پرندگان، ساختاری حلقوی و باریک است که وظیفه کنترل قطر و اندازه مردمک چشم و در نتیجه میزان نوری که به شبکیه می‌رسد را دارد. رنگ چشم نیز با عنبیه تعریف می‌شود. از نظر نوری، مردمک دهانه چشم بوده، در حالی که عنبیه مانند دیافراگم عمل می‌کند و از دو لایه تشکیل شده است:

• لایه فیبرواسکولار رنگی جلویی که به عنوان استروما شناخته می‌شود.
• سلول‌های اپیتلیال رنگی در زیر استروما، وجود دارند.

استروما به یک عضله اسفنکتر (مردمک اسفنکتر) متصل می‌شود که مردمک را به صورت حرکت دایره‌ای منقبض می‌کند و مجموعه‌ای از عضلات دیلاتور (مردمک گشاد‌کننده) که عنبیه را به صورت شعاعی می‌کشد تا مردمک چشم بزرگ شود. عضله منقبض‌کننده اسفنکتر دور دایره، عضله مخالف عضله گشاد کننده شعاع دایره است. عنبیه داخلی دایره کوچکتر در هنگام انقباض یا گشاد شدن اندازه تغییر می‌کند. عناصر خارجی دایره بزرگتر عنبیه تغییر نمی‌کند. عضله منقبض‌کننده در قسمت دایره کوچکتر عنبیه داخلی قرار دارد.

سطح پشتی توسط یک لایه اپیتلیال به شدت رنگدانه‌ای پوشیده شده است که ضخامت آن دو سلول است (اپیتلیوم رنگدانه عنبیه) اما سطح جلویی آن اپیتلیوم ندارد. این سطح قدامی، عضلات متسع کننده هستند. مقدار زیاد رنگدانه‌ها از عبور نور از عنبیه به شبکیه جلوگیری و آن را به مردمک محدود می‌کند. لبه خارجی عنبیه که به ریشه معروف است، به صلبیه و جسم مژگانی قدامی متصل است. عنبیه و جسم مژک در کنار هم به عنوان لایه عروقی قدامی شناخته می‌شوند.

درست در جلوی ریشه عنبیه ناحیه‌ای قرار دارد که به آن توربکولار می‌گویند که از طریق آن آب به طور مداوم از چشم خارج می‌شود، در نتیجه بیماری های عنبیه اغلب تأثیرات مهمی بر فشار داخل چشم و غیر مستقیم بر بینایی دارند. عنبیه به همراه اجسام مژگانی قدامی مسیر ثانویه‌ای را برای تخلیه مایع آب از چشم ایجاد می‌کند. عنبیه به دو منطقه عمده تقسیم می‌شود:

• ناحیه مردمک: منطقه داخلی است که لبه آن مرز مردمک را تشکیل می‌دهد.
• ناحیه مژگانی: بقیه عنبیه که تا منشأ آن در اجسام مژگانی گسترش می‌یابد.

ضخیم‌ترین منطقه عنبیه، قسمت مردمک را از قسمت مژگانی جدا می‌کند و معمولا به عنوان منطقه‌ای تعریف می‌شود که عضله اسفنکتر و عضله دیلاتور روی هم قرار می‌گیرند. برجستگی‌های شعاعی از محیط پیرامون به منطقه مردمک گسترش می‌یابند تا خون عنبیه را تأمین کنند.

سلول‌های عضلانی عنبیه در پستانداران و دوزیستان عضله صاف هستند اما در خزندگان (از جمله پرندگان) عضله خطی هستند. بسیاری از ماهی‌ها هیچ کدام را ندارند و در نتیجه عنبیه آن‌ها قادر به گشاد شدن و منقبض شدن نیست به طوری که مردمک چشم همیشه از اندازه ثابت باقی می‌ماند.

رنگ عنبیه

عنبیه معمولاً به شدت رنگدانه شده و رنگ آن معمولاً بین قهوه‌ای، فندقی، سبز، خاکستری و آبی متغیر است. گاهی اوقات، رنگ عنبیه به دلیل عدم رنگدانه مانند سفید مایل به صورتی آلبینیسم چشم پوستی یا به دلیل تیرگی رنگدانه آن توسط رگ‌های خونی، مانند قرمز عنبیه غیر عادی عروقی است. با وجود طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها، تنها رنگدانه‌ای که به میزان قابل توجهی به رنگ طبیعی عنبیه چشم کمک می‌کند، رنگدانه تیره ملانین است.

مقدار رنگدانه ملانین در عنبیه یکی از عوامل تعیین رنگ فنوتیپی چشم در یک فرد است. از نظر ساختاری، این مولکول بزرگ فقط کمی با معادل آن در پوست و مو متفاوت است. رنگ عنبیه به دلیل مقادیر متغیر Eumelanin (ملانین‌های قهوه‌ای / سیاه) و Pheomelanin (ملانین‌های قرمز / زرد) تولید شده توسط ملانوسیت‌ها است. بیشتر مورد اول در در افرادی با رنگ چشم آبی و سبز دیده می‌شود.

تعیین رنگ عنبیه پدیده‌ای بسیار پیچیده است و بر اثر ترکیبی از رنگدانه‌های عنبیه، بافت پیوندی که همراه با هم یک ترکیب اپی‌ژنتیکی مؤثر بر رنگ چشم را ایجاد می‌کنند. ملانین در سلول‌های رنگدانه‌ای استروما قهوه‌ای مایل به زرد تا قهوه‌ای تیره و در اپیتلیوم رنگدانه عنبیه سیاه است که در پشت لایه عنبیه در یک لایه نازک اما بسیار مات قرار دارد. بیشتر عنبیه‌ها در انسان متراکم کننده ملانین استرومایی قهوه‌ای در لایه حاشیه قدامی نازک را نشان می‌دهند که با موقعیت خود تأثیر آشکاری بر رنگ کلی دارد.

درجه پراکندگی ملانین، که در بسته‌های زیر سلولی موسوم به ملانوزوم است، تا حدودی روی رنگ مشاهده شده تأثیر دارد اما ملانوزوم‌های موجود در عنبیه انسان و سایر مهره‌داران متحرک نیستند و درجه پراکندگی رنگدانه‌ها قابل برگشت نیستند. جمع شدن غیرطبیعی ملانوزوم‌ها در بیماری اتفاق می‌افتد و ممکن است منجر به تغییرات برگشت‌ناپذیر در رنگ عنبیه شود. رنگ‌های دیگر به غیر از قهوه‌ای یا سیاه به دلیل انعکاس انتخابی و جذب از سایر اجزای استرومایی است.

گاهی اوقات لیپوفوسین، یک رنگدانه زرد سایش، به رنگ چشم قابل مشاهده وارد می‌شود، به خصوص در چشم‌های سبز پیر یا بیمار. مکانیسم‌های نوری که اجزای استرومایی غیر رنگدانه بر روی رنگ چشم تأثیر می‌گذارند پیچیده هستند. جذب و انعکاس انتخابی ساده توسط مولکول‌های بیولوژیکی (هموگلوبین در رگ‌های خونی، کلاژن در رگ و استروما) مهم‌ترین عنصر است. پراکندگی ریلی و پراکندگی تیندال و پراش نیز رخ می‌دهد.

پراکندگی رامان و تداخل سازنده مانند پرهای پرندگان، به رنگ چشم انسان کمک نمی‌کند اما پدیده‌های تداخل در سلول‌های رنگدانه عنبیه (در مورد بسیاری از حیوانات) با رنگ درخشان مهم است. اثرات تداخل می‌تواند در هر دو مقیاس میکروسکوپی و نوری رخ دهد و اغلب (در سلول‌های دارای ملانین) با تشکیلات شبه بلوری مرتبط است که اثرات نوری را افزایش می‌دهد.

تداخل با وابستگی مشخص رنگ به زاویه دید تشخیص داده می‌شود، همان‌طور که در چشم برخی از بال‌های پروانه دیده می‌شود، اگرچه اجزای شیمیایی ثابت مانده‌اند. نوزادان سفیدپوست معمولاً چشم آبی متولد می‌شوند زیرا هیچ رنگدانه‌ای در استروما وجود ندارد و به دلیل پراکندگی و جذب انتخابی از اپیتلیوم خلفی، چشم‌های آن‌ها آبی به نظر می‌رسد.

یکی از مطالب جذابی که اطلاعات مفید و جالبی در مورد پروانه‌ها در اختیار شما قرار می‌دهد مقاله پروانه ها در زیست شناسی | هر آنچه باید بدانید است که به تمام نکات مرتبط با آناتومی و زندگی این موجودات پرداخته است، برای مطالعه درباره پروانه‌ها + اینجا کلیک کنید.

اگر ملانین به طور قابل توجهی رسوب کند، رنگ قهوه‌ای یا سیاه وجود خواهد داشت، در غیر این صورت آن‌ها آبی یا خاکستری باقی می‌مانند. تمام عوامل موثر در ایجاد رنگ چشم و تغییر آن کاملاً شناخته نشده است. صفات اتوزوم مغلوب / غالب در رنگ عنبیه در سایر گونه‌ها ذاتی است اما می‌تواند الگوی دیگری نیز داشته باشد.

ساختار مردمک چگونه است؟

مردمک (Pupil) دهانه دایره‌ای شکل در مرکز عنبیه است که نور از طریق آن به عدسی چشم منتقل می‌شود. عنبیه پهن و باریک شدن (گشاد شدن و انقباض) مردمک را کنترل می‌کند. مردمک چشم سیاه‌چاله‌ای است که در مرکز عنبیه چشم قرار دارد و به نور اجازه می‌دهد تا به شبکیه چشم برخورد کند این سیاه به نظر می‌رسد زیرا اشعه‌های نوری که به مردمک چشم وارد می‌شوند، مستقیماً توسط بافت‌های داخل چشم جذب می‌شوند یا پس از بازتاب‌های منتشر در چشم که بیشتر از مردمک باریک خارج و جذب می‌شوند.

اصطلاح مردمک توسط Gerard of ایجاد شده است. در انسان، مردمک چشم گرد است، اما شکل آن در گونه‌های دیگر تفاوت دارد. بعضی از گربه‌ها، خزندگان و روباه‌ها مردمک‌های شکاف عمودی دارند، بزها مردمک‌های افقی دارند و برخی گربه ماهی‌ها دارای انواع حلقوی هستند. از نظر نوری، مردمک تشریحی دیافراگم چشم و عنبیه توقف دیافراگم است. تصویری از مردمک که از خارج چشم دیده می‌شود، مردمک ورودی است که دقیقاً با محل و اندازه مردمک فیزیکی مطابقت ندارد زیرا با قرنیه بزرگ می‌شود.

در لبه داخلی یک ساختار برجسته، کلاکت قرار دارد که محل اتصال غشای p مردمک جنینی است که مردمک جنین را پوشش می‌دهد. عنبیه یک ساختار انقباضی است که عمدتا از عضلات صاف تشکیل شده و مردمک چشم را احاطه کرده است. نور از طریق مردمک به چشم وارد می‌شود و عنبیه با کنترل اندازه مردمک میزان نور را تنظیم می‌کند. این به عنوان بازتاب نور مردمک شناخته می‌شود. عنبیه شامل دو گروه از عضلات صاف است. یک گروه دایره‌ای به نام مردمک اسفنکتر و یک گروه شعاعی به نام مردمک چشم گشاد کننده وجود دارند.

با انقباض مردمک اسفنکتر، عنبیه به اندازه مردمک چشم کاهش می‌یابد یا منقبض می‌شود. مردمک چشم گشادکننده که توسط اعصاب سمپاتیک از گانگلیون دهانه فوقانی عصب‌دهی و باعث انبساط مردمک چشم می‌شود. این عضلات را گاهی اوقات عضلات ذاتی چشم می‌نامند. مسیر حسی (سلول‌های استوانه‌ای یا مخروطی، دو قطبی و گانگلیون) با یک تلاقی جزئی از الیاف هر چشم با همتای خود در چشم دیگر مرتبط می‌شود. این امر باعث خواهد شد تا تأثیر یک چشم به چشم دیگر منتقل شود.

تأثیر نور مردمک در تاریکی گسترده‌تر و در نور باریک می‌شود. وقتی باریک شد، قطر 2 تا 4 میلی‌متر است. در تاریکی در ابتدا همان حالت خواهد بود اما با نزدیک شدن به حداکثر فاصله نزدیک، پهنا 3 تا 8 میلی‌متر می‌شود. با این حال، در هر گروه سنی انسان تفاوت قابل توجهی در حداکثر اندازه مردمک وجود دارد. به عنوان مثال، در اوج سن 15 سالگی، مردمک سازگار با تاریکی می‌تواند از 4 میلی‌متر تا 9 میلی‌متر در افراد مختلف متفاوت باشد. بعد از 25 سالگی، متوسط ​​اندازه مردمک چشم کاهش می‌یابد، البته نه با سرعت ثابت.

در این مرحله مردمک‌ها کاملاً ساکن نمی مانند، بنابراین ممکن است منجر به نوسان دید شده یا به مرور تشدید شود. انقباض مردمک چشم و دید نزدیک به هم مرتبط هستند. در نور شدید، مردمک چشم برای جلوگیری از انحراف در اشعه‌های نور منقبض می‌شود و بنابراین حدت مورد انتظار خود را به دست می‌آورد. در تاریکی ضروری نیست، بنابراین بیشتر درگیر پذیرش نور کافی در چشم است.

هنگامی که نور شدید بر روی چشم تابانده می‌شود، سلول‌های حساس به نور در شبکیه چشم، از جمله گیرنده‌های نوری و مخروطی و سلول‌های گانگلیونی ملانوپسین، سیگنال‌هایی را به عصب حرکتی، به طور خاص قسمت پاراسمپاتیک از هسته «ادینگر - وستفال» (Edinger - Westphal) ارسال می‌کنند که به پایان می‌رسد.

وقتی عضله اسفنکتر عنبیه چشم. منقبض می‌شود، اندازه مردمک چشم را کاهش می‌دهد. این بازتاب نور مردمک است که آزمایش مهمی برای عملکرد ساقه مغز است. به علاوه، اگر شخصی شئ مورد علاقه را ببیند مردمک چشم گشاد می‌شود.

لنز چشم چیست؟

لنز چشم یک ساختار شفاف واقع در پشت مردمک چشم است. این ماده در یک کپسول نازک و شفاف محصور شده و به شکست نور ورودی و تمرکز آن بر روی شبکیه کمک می‌کند. تصور کنید اگر عینکی کدر به چشمان خود زده باشیم چگونه میبینیم به همین ترتیب اگر لنز به هر دلیلی کدر، دچار آسیب یا پارگی شود، اختلال بینایی ایجاد خواهد شد که رایج‌ترین آن آب مروارید است و با جایگزین کردن یک لنز مصنوعی طی عمل جراحی این مشکل رفع می‌شود.

مشیمیه چیست؟

کوروئید یا مشیمیه (Choroid) لایه میانی چشم بین شبکیه و صلبیه است که رنگدانه دارد و نور اضافی را جذب و بنابراین از تاری دید جلوگیری می‌کند. کوروئید انسانی در قسمت بسیار انتهایی چشم ضخیم است (با 0/2 میلی‌متر)، در حالی که در مناطق دورتر تا 0/1 میلی‌متر باریک می‌شود. کوروئید اکسیژن و تغذیه لایه‌های خارجی شبکیه را تأمین می‌کند. همراه با اجسام مژگانی و عنبیه، کوروئید مجرایی را تشکیل می‌دهند. ساختار کوروئید به طور کلی به چهار لایه تقسیم می‌شود (به ترتیب دورترین فاصله از شبکیه به نزدیکترین):

• لایه هالر: بیرونی‌ترین لایه کوروئید متشکل از عروق خونی با قطر زیاد
• «لایه ستلر» (Sattler): لایه رگ‌های خونی با قطر متوسط
• «کوریو کاپیلاریس» (Chorio Capillaris​): لایه دارای مویرگ
• «غشای بروخ» (Bruch's Membrane): داخلی‌ترین لایه مشیمیه

ملانین، به کوروئید کمک می‌کند تا انعکاس کنترل نشده در چشم را که به طور بالقوه منجر به درک تصاویر گیج‌کننده می‌شود، محدود کند. در انسان و بسیاری از نخستی‌های دیگر، ملانین در کل کوروئید اتفاق می‌افتد. در انسان‌های آلبینو، غالباً ملانین وجود ندارد و دید کم است. با این حال، در بسیاری از حیوانات، عدم وجود نسبی ملانین به دید بهتر در شب کمک می‌کند.

در این حیوانات، ملانین در بخشی از کوروئید وجود ندارد و در آن بخش، یک لایه از بافت بسیار بازتابنده، به نام «پرده درخشان» (Tapetum Lucidum)، با انعکاس کنترل شده به آن، به جمع‌آوری نور کمک می‌کند. انعکاس کنترل نشده نور از کوروئید تاریک باعث ایجاد اثر چشم قرمز در عکس می‌شود، در حالی که بازتاب نور کنترل شده از پرده درخشان مانع از ایجاد آن خواهد شد.

اجسام مژگانی چه هستند؟

بخشی از چشم که کوروئید را به عنبیه وصل می‌کنند. اجسام مژگانی قسمتی از چشم است که شامل عضله مژگانی است که شکل لنز را کنترل می‌کند و اپیتلیوم مژگانی که باعث ایجاد تناژ آبی می‌شود. اجسام مژگانی بخشی از «لایه عروقی» (Uvea) هستند، لایه‌ای از بافت که اکسیژن و مواد مغذی را به بافت چشم می‌رساند. اجسام مژگانی به کوروئید و ریشه عنبیه می‌پیوندد. اجسام مژگانی یک ضخیم شدن حلقه‌ای از بافت داخل چشم است که اتاق خلفی را از زجاجیه جدا می‌کند.

این شامل عضله مژگانی، عروق و بافت پیوندی فیبری است. به چین‌های اپیتلیوم داخلی مژگانی فرآیندهای مژگانی گفته می‌شود که باعث ترشح آب در محفظه خلفی می‌شوند. سپس مایع از مردمک به داخل اتاق قدامی می‌ریزد. اجسام مژگانی توسط بافت همبندی به نام الیاف زونولار  به عدسی متصل می‌شود. شل شدن عضله مژگانی باعث کشش این فیبرها شده و شکل لنز را تغییر می‌دهد تا نور را بر روی شبکیه متمرکز کند.

لایه داخلی شفاف است و زجاجیه را می‌پوشاند و از بافت عصبی شبکیه است. لایه بیرونی بسیار رنگدانه‌ای، مداوم با اپیتلیوم رنگدانه شبکیه است و سلول‌های عضله گشادکننده را تشکیل می‌دهد. لایه داخلی تا زمانی که به عنبیه نرسد، رنگدانه‌دار نمی‌شود. شبکیه به «اورا سراتا» (Ora Serrata) ختم می‌شود.

اورا سراتا ناحیه مضرسی بین شبکیه و جسم مژگانی است. این ناحیه، انتقال از منطقه ساده و غیر حساس به نور جسم مژگانی، به منطقه پیچیده، چند لایه و حساس به نورِ شبکیه است. جسم مژگانی دارای سه عملکرد است: انطباق، تولید و جذب شوک و نگه‌داری از ناحیه لنز به منظور قرارگیری لنز در محل خود است.

لایه عروقی

عملکردهای اصلی لایه عروقی در اینکه چگونه میبینیم عبارتند از:

• تغذیه و تبادل گاز: رگ‌ها مستقیماً اجسام مژگانی و عنبیه را برای تأمین نیازهای متابولیکی آن‌ها کمک می‌کنند و به طور غیرمستقیم مواد مغذی قابل انتشار را به شبکیه خارجی، صلبیه و عدسی می‌رسانند چون این بخش‌ها فاقد هرگونه خون‌رسانی ذاتی هستند. (قرنیه هیچ رگ خونی درم جاورت خود ندارد و با تبادل مستقیم گاز با محیط، اکسیژن دریافت می‌کند).
• جذب نور: لایه عروقی با کاهش نور منعکس شده در داخل چشم (مشابه رنگ سیاه داخل دوربین)، کنتراست تصویر شبکیه را بهبود می‌بخشد و همچنین نور خارجی را که از طریق صلبیه منتقل می‌شود، جذب می‌کند که کاملاً مات نیست.

علاوه بر این، برخی از این مناطق لایه عروقی از توابع خاصی برخوردار هستند که از اهمیت زیادی برخوردار هستند، از جمله ترشح مایع توسط فرایندهای مژگانی، کنترل محل (تمرکز) توسط جسم مژگانی و بهینه‌سازی نور شبکیه توسط کنترل عنبیه بر مردمک. بسیاری از این عملکردها تحت کنترل سیستم عصبی خودمختار هستند.

شبکیه چیست؟

یک لایه حساس به نور است که داخل چشم را می‌پوشاند و اینکه چگونه میبینیم به سلامت و عملکرد صحیح این بخش وابسته است. این لایه از سلول‌های حساس به نور معروف به سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی تشکیل می‌شود. چشم انسان حدود 125 میلیون سلول استوانه‌ای دارد که برای دید در نور کم ضروری هستند. از طرف دیگر سلول‌های مخروطی شبکیه، در نور شدید بهترین عملکرد را دارند. بین 6 تا 7 میلیون سلول مخروطی برای دریافت تصویر دقیق و تشخیص رنگ در شبکیه فعالیت می‌کنند. شبکیه شباهت زیادی به فیلم دوربین دارد. در ادامه اینکه چگونه میبینیم بخش‌های مختلف شبکیه را در ادامه توضیح داده‌ایم:

• لکه زرد یا ماکولا (Macula): یک لکه زرد در شبکیه است که بیشترین حساسیت به نور را دارد و مخصوص بینایی با دقت بالا است. داخل ماکولا حفره‌ای با تراکم بالای سلول‌های مخروطی و بنابراین مسئول دید مرکزی با وضوح بالا و دید رنگی است. در صورت آسیب لکه زرد، بینایی رنگ در شب مختل می‌شود. ماکولا نور آبی و ماورای بنفش اضافی که به چشم وارد می شود را جذب و نقش طبیعی مشابه عینک آفتابی را برای این منطقه از شبکیه انجام می‌دهد.
• حفره (Fovea): یک تورفتگی کوچک در مرکز لکه زرد ایجاد می‌کند و منطقه‌ای است که بیشترین غلظت سلول‌های مخروطی را دارد. وقتی چشم به جسمی هدایت می‌شود، بخشی از تصویر که بر روی شیار متمرکز شده است، تصویری است که با دقت بیشتری توسط مغز ثبت می‌شود.
• دیسک بینایی: قسمت قابل مشاهده (هنگام معاینه چشم) از عصب بینایی، همچنین در شبکیه دیده می‌شود. دیسک بینایی شروع عصب بینایی را مشخص می‌کند که در آن پیام‌های سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی از طریق رشته‌های عصبی چشم را به مرکز بینایی مغز می‌رسانند. این منطقه به عنوان نقطه کور نیز شناخته می‌شود.
• عصب بینایی: در ناحیه دیسک بینایی از چشم جدا شده و تمام اطلاعات بینایی را به مغز منتقل می‌کند.
• سلول‌های استوانه‌ای: یکی از دو نوع سلول حساس به نور در شبکیه چشم برای دید در شب و دید سیاه و سفید هستند.
• سلول‌های مخروطی: نوع دوم سلول‌های حساس به نور در شبکیه چشم به تعداد شش تا هفت میلیون در شبکیه حضور دارند و در نور شدید بهترین عملکرد را برای ایجاد تصویر دقیق و رنگی حضور دارند. سه نوع مخروط وجود دارد که هر کدام به طول موج یک رنگ اصلی متفاوت حساس هستند.

شبکیه مهره‌داران از نزدیکترین فاصله به زجاجیه تا دورترین فاصله به آن، ۱۰ لایه دارد:

• غشای محدود داخلی: غشای پایه که با سلول‌های مولر ساخته شده است.
• لایه فیبری عصب: آکسون‌های اجسام سلولی گانگلیون
• لایه سلولی گانگلیون: شامل هسته سلول‌های گانگلیونی است که آکسون‌ها به رشته‌های عصبی بینایی و برخی سلول‌های آماکرین تبدیل می‌شوند.
• لایه پلکسی فرم داخلی: شامل سیناپس بین آکسون‌های سلول دو قطبی و دندریت‌های سلول‌های گانگلیونی و آماکرین است.
• لایه پلکسی فرم  خارجی: سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی به ترتیب به اسفرول استوانه‌ای و پدیکل مخروطی ختم می‌شوند که با دندریت‌های سلول‌های دو قطبی و سلول‌های افقی سیناپس ایجاد می‌کنند. در ناحیه ماکولا، به عنوان لایه فیبر هنله (Henle) شناخته می‌شود.
• لایه هسته‌ای خارجی: اجسام سلول‌های عصبی استوانه‌ای و مخروطی است.
• غشای محدود کننده خارجی: لایه‌ای که بخش‌های داخلی گیرنده‌های نوری را از هسته سلول آن‌ها جدا می‌کند.
• بخش داخلی / لایه بخش بیرونی: بخش‌های داخلی و بخش‌های خارجی سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی که بخش‌های خارجی شامل یک دستگاه حسگر نور بسیار تخصصی هستند.
• اپیتلیوم رنگدانه‌ای شبکیه: یک لایه از سلول‌های اپیتلیال مکعبی که به كوروئید نزدیک هستند و تغذیه‌ و حمایت شبكیه عصبی را فراهم می‌كنند که برای دید واضح بسیار مهم است.

تفاوت شبکیه در مهره داران و بی مهرگان چیست؟

در این قسمت به این می‌پردازیم که ما چگونه میبینیم و در این زمینه چه تفاوت‌هایی با بی‌مهرگان داریم. شبکیه مهره‌داران معکوس است به این معنا که سلول‌های حسگر نور در پشت شبکیه قرار دارند، بنابراین نور باید قبل از رسیدن به میله‌ها و مخروط‌ها از لایه‌های نورون‌ها و مویرگ‌ها عبور کند. سلول‌های گانگلیونی که آکسون‌های آن‌ها عصب بینایی را تشکیل می‌دهند، در جلوی شبکیه قرار دارند. بنابراین عصب بینایی باید از طریق شبکیه در مسیر مغز عبور کند.

در این منطقه گیرنده‌های نوری وجود ندارد که باعث ایجاد نقطه کور شود. در مقابل، در شبکیه سفالوپود گیرنده‌های نوری در جلو قرار دارند، سلول‌های عصبی و مویرگی در پشت آن‌ها پردازش می‌شوند. به همین دلیل، سفالوپودها نقطه کور ندارند. اگرچه بافت عصبی پوشاننده تا حدی شفاف است و سلول‌های گلیال همراه به عنوان کانال‌های فیبر نوری برای انتقال فوتون‌ها به طور مستقیم به گیرنده‌های نور عمل می‌کنند، پراکندگی نور اتفاق می‌افتد.

بعضی از مهره‌داران از جمله انسان، دارای ناحیه‌ای از شبکیه مرکزی هستند که برای بینایی با دقت بالا سازگار است. این ناحیه، گودهٔ مرکزی (Fovea Centralis‎) گفته می‌شود که در فرورفتگی ریزی در مرکز لکهٔ زرد قرار دارد و حاوی یاخته‌های مخروطی است که به علت افزایش طولشان به یاخته‌های استوانه‌ای شبیه شده‌اند، رگ‌های خونی ندارد و دارای حداقل بافت عصبی در مقابل گیرنده‌های نوری است، در نتیجه پراکندگی نور به حداقل می‌رسد.

سفالوپودها دارای شبکیه غیر معکوس هستند که با قدرت تفکیک چشم بسیاری از مهره‌داران قابل مقایسه است. چشم ماهی مرکب آنالوگ اپیتلیوم رنگدانه‌ای شبکیه مهره‌داران ندارد. گرچه گیرنده‌های نوری آن‌ها حاوی یک پروتئین، رتینوکروم است که شبکیه را بازیافت و یکی از عملکردهای مهره‌داران را تکرار می‌کند، می‌توان ادعا کرد که گیرنده‌های نوری سفالوپود مانند مهره‌داران حفظ نمی‌شوند و در نتیجه، طول عمر مفید گیرنده‌های نوری در بی‌مهرگان بسیار کوتاهتر از مهره‌داران است.

جایگزینی چشم ساقه (در برخی خرچنگ دریایی) یا شبکیه (در برخی عنکبوت‌ها مانند Deinopis) به ندرت اتفاق می‌افتد. شبکیه سفالوپودها، برخلاف مهره‌داران به عنوان بخشی از رشد و عملکرد مغزی ایجاد نمی‌شود.

عضلات چشم

لنز توسط دسته‌ای از الیاف یا فیبرها به عضله‌ای موسوم به عضلات مژگانی متصل می‌شوند که انقباض و انبساط آن‌ها به طور شگفت‌انگیزی می‌تواند شکل لنز را تغییر دهد. لنز در داخل چشم تغییر شکل می‌دهد. اگر به نقطه‌ای دور یا نزدیک نگاه کنید، شکل لنز چشم تغییر خواهد کرد و در نتیجه بر اینکه چگونه میبینیم اثرگذار خواهد بود. وقتی از نزدیک به اجسام نگاه می‌کنید، لنز ضخیم می‌شود تا تصویر صحیح را بر روی شبکیه متمرکز کند. و هنگام نگاه کردن به اجسام دورتر، لنز باریک می‌شود.

بزرگترین قسمت چشم در پشت لنز قرار دارد و اتاقک شیشه‌ای نامیده می‌شود. زجاجیه دو سوم حجم چشم را تشکیل داده و به چشم فرم می‌دهد. نمی‌توان تصور کرد که بدون آن چگونه میبینیم چون این بخش با ماده‌ای شفاف و ژله مانند پر شده است.

زلالیه چیست؟

زلالیه (Aqueous Humour) یک لایه شفاف مانند آب و شبیه به پلاسما و شامل غلظت کمی از پروتئین‌ها است. زلالیه از اجسام مژگانی که از لنز محافظت می‌کنند، ترشح می‌شود. زلالیه بخش‌های قدامی و خلفی چشم را پر می‌کند و نباید با زجاجیه اشتباه گرفته شود که در فضای بین لنز و شبکیه قرار دارد. زلالیه از ترکیبات زیر تشکیل شده است:

• آمینو اسیدها
• ۹۸ درصد آب
• الکترولیت‌ها مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلرید، بی‌کربنات، فسفات و انکوستاتین (OSM)
• اسید آسکوربیک
• گلوتاتیون
• ایمونوگلوبولین‌ها

عملکرد زلالیه در اینکه چگونه میبینیم شامل موارد زیر است:

• ثبات فشار داخل چشم (Intraocular Pressure‎) و پر کردن کره چشم که شکل کروی و سخت چشم و دیواره‌های آن را حفظ می‌کند.
• تأمین تغذیه برای بافت‌های چشمی عروقی، قرنیه خلفی، لایه مشبک، عدسی و زجاجیه قدامی
• انتقال‌دهنده آسکوربات در بخش قدامی و عمل به عنوان یک آنتی‌اکسیدان
• نقش ایمنی با وجود ایمونوگلوبولین‌ها
• محافظت در برابر گرد و غبار، باد، دانه‌های گرده و برخی عوامل بیماری‌زا با ایجاد انبساط در قرنیه
• برای ضریب شکست
• جلوگیری از خشکی چشم

زجاجیه چیست؟

زجاجیه (Vitreous Body)، ژل شفافی است که فضای بین عدسی و شبکیه چشم و سایر مهره‌داران را پر می‌کند. زجاجیه چهار پنجم از فضای داخلی چشم را تشکیل می‌دهد. اطراف آن لایه‌ای از کلاژن به نام غشای زجاجیه‌ای (یا غشای هیالوئید یا قشر زجاجیه) قرار دارد که آن را از بقیه چشم جدا می‌کند. زجاجیه در نزدیکی مرکز مانند مایع و در نزدیکی لبه‌ها مانند ژل است. زجاجیه با غشای زجاجیه‌ای که روی شبکیه قرار دارد در تماس دارد.

فیبریل‌های کلاژن زجاجیه را در دیسک عصب بینایی و اوراسراتا، در باند Wieger، به سمت پشتی لنز، متصل می‌کنند. زجاجیه همچنین محکم به کپسول عدسی، عروق شبکیه و ماکولا متصل می‌شود، که شبکیه جزئیات دقیق‌تر و دید مرکزی را فراهم کند.

سلول های استوانه ای و سلول های مخروطی چشم

سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی نور را پردازش می‌کنند و در شبکیه چشم وجود دارند که در این بخش با مطالعه عملکرد آن‌ها، متوجه این خواهید شد که چونه در شب یا در روشنایی چگونه میبینیم و چرا برخی از افراد قادر به دید در شب یا دیدن برخی از رنگ‌ها نیستند. شبکیه حدود 120 میلیون سلول استوانه‌ای و 7 میلیون سلول مخروطی در هر چشم است. سلول‌های استوانه‌ای دید سیاه و سفید و سلول‌های مخروطی دید رنگی را ایجاد می‌کنند. اگرچه سلول‌های استوانه‌ای چشم نمی‌توانند تفاوت بین رنگ‌ها را تشخیص دهند اما بسیار حساس هستند و موجب دید در شب می‌شوند.

شاید برای شما نیز این سوال ایجاد شده باشد که رنگ‌ها را چگونه میبینیم که در پاسخ باید گفت سلول‌های مخروطی چشم، با حساسیت به طول‌موج‌های خاص نور، رنگ‌ها را حس می‌کنند و برای عملکرد مناسب به نور بیشتری نیاز دارند. شبکیه سه نوع سلول مخروطی دارد که هر نوع از آن‌ها به یکی از سه رنگ مختلف قرمز، سبز یا آبی حساس است تا دیدن طیف‌های مختلف رنگ را امکان‌پذیر کند. این مخروط‌ها با هم می‌توانند ترکیبی از امواج نوری را حس کنند که چشم ما را قادر می‌سازد تا میلیون‌ها رنگ را ببیند.

میدان دید

میخواهیم به این سوال پاسخ دهیم که در یک ناحیه مشخص چگونه میبینیم اما میدان دید تقریبی یک چشم انسان فردی (اندازه‌گیری شده از نقطه ثابت، یعنی نقطه‌ای که نگاه فرد به آن معطوف می‌شود) با توجه به آناتومی صورت متفاوت است اما به طور معمول 30 درجه (بالا، محدود شده توسط ابرو)، 45 درجه بینی (محدود به بینی)، 70 درجه تحتانی (پایین) و 100 درجه زمانی برتر است. برای هر دو چشم، میدان دید ترکیبی (دو چشمی) 135 درجه عمودی و 200 درجه افقی است.

مساحت آن برای دید دو چشمی 13700 درجه مربع است. هنگامی که از زاویه‌های بزرگ از پهلو مشاهده می‌شود ممکن است عنبیه و مردمک توسط بیننده قابل مشاهده باشد، این نشان می‌دهد که فرد در آن زاویه دید محیطی دارد. در حدود 15 درجه زمانی و 1/5 درجه زیر افق، نقطه کور ایجاد شده توسط عصب بینایی وجود دارد که ارتفاع آن تقریباً 7/5 و عرض آن حدود 5/5 درجه است.

اشعه‌های نور از طریق قرنیه، به چشم وارد می‌شوند. قدرت انکساری قرنیه پرتوهای نور را به گونه‌ای خم می‌کند که از طریق دهانه مردمک در مرکز عنبیه که محل ورود نور است، آزادانه عبور کند. عنبیه مانند یک شاتر دوربین عمل می‌کند و بر اساس میزان نور، توانایی بزرگ و کوچک شدن دارد. پس از عبور نور از عنبیه، پرتوهای نور از طریق لنز بلوری طبیعی چشم عبور می‌کنند. این ساختار شفاف و انعطاف‌پذیر مانند لنز دوربین کار کرده، عرض آن را کوتاه و طولانی می‌کند تا پرتوهای نور به درستی روی شبکیه متمرکز شوند.

با تطابق چگونه میبینیم ؟

«تطابق» (Accommodation) یکی از مهمترین وقایعی است که با آن بهتر درک می‌کنیم که چگونه میبینیم و اجسام و دور و نزدیک را تشخیص می‌دهیم. تطابق فرآیندی است که در آن چشم مهره‌داران قدرت نوری را تغییر می‌دهد تا یک تصویر واضح را حفظ یا با تغییر فاصله آن بر روی یک شئ تمرکز کند. در این فاصله برای افراد از نقطه دور - حداکثر فاصله از چشم که برای آن تصویر واضحی از یک شئ قابل مشاهده است، تا نقطه نزدیک - حداقل فاصله برای یک تصویر واضح متفاوت است.

تطابق معمولاً مانند یک رفلکس، شامل بخشی از رفلکس تطابق - واگرژن، عمل می‌کند اما همچنین می‌تواند آگاهانه کنترل شود. پستانداران، پرندگان و خزندگان با تغییر فرم عدسی الاستیک با استفاده از مژک (در انسان تا 15 دیوپتر) قدرت نوری چشم خود را تغییر می‌دهند.

ماهی و دوزیستان با تغییر فاصله بین عدسی صلبیه و شبکیه با ماهیچه‌ها قدرت تطابق را تغییر می‌دهند. چشم انسان در جوانی می‌تواند تمرکز خود را از فاصله (بی‌نهایت) به نزدیک 5/6 سانتی‌متر از چشم تغییر دهد. این تغییر چشمگیر در قدرت کانونی چشم تقریباً 15 دیوپتر (متقابل فاصله کانونی در متر) به عنوان یک نتیجه از کاهش کشش منطقه‌ای ناشی از انقباض عضله مژگانی رخ می‌دهد.

این فرآیند می‌تواند در کمتر از 224 ± 30 میلی‌ثانیه در نور شدید رخ دهد. دامنه تطابق با افزایش سن کاهش می‌یابد. در دهه پنجم زندگی دامنه تطبیقی ​​می‌تواند کاهش یابد تا نقطه نزدیک چشم از فاصله خواندن دورتر باشد. هنگامی که این اتفاق می‌افتد بیمار دچار پیرچشمی است.

افراد پیرچشمی که فشار خون دارند، برای دید از راه دور به عینک احتیاج ندارند اما برای دید نزدیک نیازمند به آن هستند. کسانی که نزدیک‌بین هستند (نزدیک‌بینی و برای بینایی از راه دور نیاز به اصلاح نوری دارند)، بدون اصلاح فاصله خود، از نزدیک بهتر می‌بینند و کسانی که دوربینی دارند ممکن است برای دید دور و نزدیک نیاز به عدسی اصلاحی داشته باشند. این عوارض در هنگام بزرگ شدن مردمک چشم بیشتر به چشم می‌آیند.

یعنی در نور کم کاهش تطابق مربوط به سن تقریباً به طور کلی در کمتر از 2 دیوپتر اتفاق می‌افتد در زمانی که فرد به 45 تا 50 سال می‌رسد، بیشتر افراد متوجه کاهش توانایی تمرکز روی اشیا نزدیک می‌شوند و از این رو برای خواندن به لنزهای دو کانونی به عینک نیاز دارند. تطابق در سن 70 سالگی به حدود 1 دیوپتر کاهش می‌یابد. وابستگی دامنه محل تطابق به سن به صورت گرافیکی توسط منحنی‌های کلاسیک Duane خلاصه می‌شود.

انکسار نور

اینکه چگونه میبینیم با انکسار نور نیز ارتباط دارد. انکسار (که به آن اصطلاحاً رفراکتومتری نیز گفته می‌شود) یک آزمایش بالینی است که در آن برای تعیین عیوب انکساری چشم و تجویز بهترین لنزهای اصلاحی، از یک فوروپتر استفاده شود. لنزهای طبی با قدرت نوری یا فاصله کانونی درجه‌بندی شده برای ایجاد واضح‌ترین دید ارائه ارائه می‌شوند.

با پردازش اطلاعات بینایی در مغز چگونه میبینیم ؟

در توضیح اینکه چگونه میبینیم باید گفت که فرآیند دیدن شامل درک نور (یک پدیده خارجی) و ترجمه نور به سیگنالی است که مغز می‌تواند آن را تفسیر کند. قرنیه، مردمک چشم، لنز و شبکیه با هم کار می‌کنند تا این روند انجام شود. اطلاعات مربوط به تصویر از طریق چشم در امتداد عصب بینایی به مغز منتقل می‌شود. جمعیت مختلف سلول‌های گانگلیونی در شبکیه از طریق عصب بینایی اطلاعات را به مغز ارسال می‌کنند. حدود 90 درصد آکسون‌های موجود در عصب بینایی به هسته ژنتیکال جانبی در تالاموس می‌روند.

این آکسون‌ها از سلول‌های گانگلیونی M ،P و K موجود در شبکیه سرچشمه می‌گیرند. این پردازش موازی برای بازسازی دنیای بصری و اینکه چگونه میبینیم مهم است. هر نوع اطلاعات، مسیر متفاوتی را برای ادراک طی خواهند کرد. جمعیت دیگری اطلاعاتی را به غده فوقانی مغز میانی می‌فرستد که به کنترل حرکات چشم و همچنین سایر واکنش‌های حرکتی کمک می‌کند.

یک جمعیت نهایی از سلول‌های گانگلیونی حساس به نور، حاوی ملانوپسین برای حساسیت به نور اطلاعات را از طریق دستگاه رتینو هیپوتالاموس (RHT) به قسمت مخچه (رفلکس مردمک) و چندین ساختار درگیر در کنترل ریتم شبانه‌روزی و خواب مانند هسته سوپراشیاسماتیک (SCN)، ساعت بیولوژیکی و به هسته قبل از حفره شکمی (VLPO، منطقه‌ای که در تنظیم خواب دخیل است) ارسال می‌کنند.

نقشی که به تازگی برای سلول‌های گانگلیونی گیرنده نوری در اینکه چگونه میبینیم کشف شده این است که آن‌ها بینایی آگاهانه و ناخودآگاه را ایجاد می‌کنند.

عملکرد اعصاب بینایی چیست؟

اعصاب بینایی از دسته‌ای از سلول‌های گانگلیونی واقع در پشت چشم تشکیل شده‌اند و چشم را به مغز متصل می‌کنند. عملکرد آن‌ها در اینکه چگونه میبینیم حمل اطلاعات بصری به صورت ضربه‌های الکتریکی از شبکیه به مناطقی از مغز است که با بینایی سر و کار دارند و این امکان را می‌دهند که هنگام پردازش و ترجمه اطلاعات در مغز، تکانه‌های عصبی تبدیل به تصویر می‌شوند.

عملکرد اصلی عصب بینایی در اینکه چگونه میبینیم انتقال اطلاعات بینایی از شبکیه چشم به مراکز بینایی مغز به صورت تکانه است و به مغز اجازه می‌دهد تا این تکانه‌ها را به صورت تصویر در سر ترجمه کند. اطلاعات بصری توسط سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی موجود در شبکیه با طول موج‌های مختلف نور جمع می‌شوند و سلول‌ها را از طریق گانگلیون شبکیه به سلول‌های عصبی بینایی می‌فرستند. این تکانه‌ها تا انتهای عصب بینایی و کیاسم بینایی مغز حرکت می‌کنند.

عصب بینایی متصل به چشم راست، تکانه‌هایی را به سمت نیمکره چپ مغزی حمل می‌کند، در حالی که تکانه‌های چشم چپ به سمت نیمکره راست مغز منتقل می‌شوند. در نتیجه، این رشته‌های عصبی بینایی عبور می‌کنند. عصب بینایی نه تنها اطلاعات بصری مانند حدت بینایی و روشنایی و درک رنگ را به مغز منتقل می‌کند بلکه باعث ایجاد انگیزه‌هایی در کنترل بازتاب نور و بازتاب انطباق می‌شود.

عصب بینایی توسط بافت همبند به زیرمجموعه‌هایی تقسیم می‌شود که همچنین توسط مایع مغزی نخاعی و همچنین هر سه لایه مننژ (ماده دورا، حلزون حلقوی و ماده مضر) احاطه شده است. همچنین می‌توان گفت که عصب بینایی دارای چهار قسمت مجزا است:

• بینایی سری: جایی که عصب بینایی در کره چشم شروع می‌شود
• قسمت مداری: بخشی در مدار است.
• قسمت داخل مفصلی: بخشی درون یک کانال در استخوان معروف به کانال بینایی
• قسمت جمجمه: بخشی از عصب بینایی که در حفره جمجمه است عصب بینایی به عنوان عصب جمجمه دوم نیز شناخته می‌شود (دوازده عصب جمجمه ای وجود دارد) و در واقع تنها مجرا در سیستم عصبی مرکزی است که از حفره جمجمه خارج می‌شود.

علاوه بر این‌ها، می‌توان عصب بینایی را از طریق ابزارهای چشم پزشکی مشاهده کرد یعنی تنها بخشی از مغز که از خارج بدن به صورت بالینی قابل مشاهده است.

چلیپای نوری چیست؟

چلیپای نوری یا کیاسمای نوری (Optic Chiasm)، بخشی از مغز است که اعصاب بینایی از آن عبور می‌کنند. این بخش در پایین مغز و بلافاصله زیر هیپوتالاموس قرار دارد. كیاسم بینایی در همه مهره‌داران یافت می‌شود اگرچه در سیكلوستوم‌ها، در مغز قرار دارد. چلیپای نوری مهره‌داران بهترین كیاسم عصبی شناخته شده است اما هر كیاسم بیانگر عبور از خط میانی بدن نیست.

جمع‌بندی مطلب چگونه میبینیم

برای توضیح اینکه چگونه میبینیم بپس از دانستن اجزای مختلف چشم و عملکرد آن‌ها، لازم است نحوه ارتباط این اجزا را با یکدیگر بررسی کنیم. قرنیه و لنز سیستمی را تشکیل می‌دهند که همراه با هم به عنوان یک لنز نازک منفرد عمل می‌کنند. برای دید واضح، باید یک تصویر واقعی بر روی شبکیه حساس به نور که در یک فاصله ثابت از لنز قرار دارد، پیش‌بینی شود. عدسی چشم قدرت خود را تنظیم می‌کند تا تصویری از اجسام در فواصل مختلف روی شبکیه تولید کند.

مرکز تصویر بر روی شیار قرار دارد که بیشترین تراکم گیرنده‌های نور و بیشترین حدت یا وضوح را در زمینه بینایی دارد. باز شدن متغیر مردمک چشم همراه با سازگاری شیمیایی، به چشم این امکان را می‌دهد که شدت نور را از کمترین میزان قابل مشاهده تا 1010 برابر بیشتر (بدون آسیب) تشخیص دهد که یک دامنه تشخیص باور نکردنی است. چشم علاوه بر اینکه چگونه میبینیم عملکردهای زیادی مانند تشخیص جهت حس، حرکت، رنگ‌های پیچیده و فاصله را انجام می‌دهد.

پس از طی تمام مسیرهای بصری در بخش‌های مختلف چشم در نهایت چگونه اجسام را میبینیم ؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که پردازش تکانه‌های عصبی بینایی با اتصالات در شبکیه آغاز می‌شوند و در مغز ادامه می‌یابند. عصب بینایی سیگنال‌های دریافتی توسط چشم را به مغز منتقل می‌کند. تصویر باید دقیقاً روی شبکیه بیفتد تا دید واضحی ایجاد شود. یعنی فاصله تصویر باید برابر فاصله لنز تا شبکیه باشد. از آنجا که فاصله لنز تا شبکیه تغییر نمی‌کند، فاصله تصویر باید برای اشیا در تمام فواصل یکسان باشد.

چشم با تغییر دادن قدرت (و فاصله کانونی) لنز، متناسب با اجسام در فواصل مختلف، این وضعیت را مدیریت می‌کند. به فرآیند تنظیم فاصله کانونی چشم، تطابق گفته می‌شود. یک فرد با دید طبیعی، می‌تواند اشیا را به وضوح در فواصل 25 سانتی‌متر تا بی‌نهایت ببیند. با این حال، اگرچه نقطه نزدیک (کوتاه‌ترین مسافتی که می‌توان یک تمرکز شدید را به دست آورد) با افزایش سن افزایش می‌یابد و در برخی از افراد مسن کمتر می‌شود.

از آنجایی که اشعه‌های نوری از جسم مجاور ممکن است از هم دور و همچنان به چشم وارد شوند، لنز برای دید نزدیک باید همگرا و قدرتمندتر باشد. برای همگرایی بیشتر، لنز با عملکرد عضله مژگانی که در اطراف آن است ضخیم‌تر می‌شود. چشم هنگام مشاهده اجسام دور بیشترین آرامش را دارد، یکی از دلایلی که میکروسکوپ‌ها و تلسکوپ‌ها برای مشاهده تصاویر دور طراحی شده‌اند. دید اجسام از نزدیک دید منقطع است. در مورد اینکه چگونه میبینیم به طور خلاصه می‌توان گفت:

• چشم با تنظیم فاصله کانونی و توان آن در فرآیندی به نام انطباق، یک تصویر واقعی روی شبکیه تولید می‌کند.
• در مورد اینکه اجسام نزدیک را گونه میبینیم یا نزدیک‌بینی، چشم بیشترین توانمندی را دارد در حالی که برای بینایی دور، کاملاً آرام است و کمترین قدرت را دارد.
• از دست دادن توانایی تطابق بر اثر افزایش سن، پیرچشمی نامیده می‌شود که با استفاده از یک عدسی همگرا برای افزودن قدرت دید نزدیک اصلاح خواهد شد.