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空軍總醫(yī)院周巖帶您探秘大腦之“視覺的秘密花園”

來源:空軍總醫(yī)院作者:周巖責(zé)任編輯:張曦晛
2016-01-03 10:34

眼睛分析光線,然后大腦再創(chuàng)造出一個三維的世界。而這一切都開始于視網(wǎng)膜,一個躲藏于眼球后面的透明薄膜。在這里,光線被轉(zhuǎn)換成電信號并傳導(dǎo)至大腦。

視網(wǎng)膜上覆蓋有密密麻麻的光學(xué)感受器,它們是由一些特殊的神經(jīng)細(xì)胞所構(gòu)成——我們稱之為視錐和視桿,這些可是由人腦內(nèi)遠(yuǎn)古的感光細(xì)胞進(jìn)化而來的。之所以要稱它們?yōu)橐曞F和視桿,很簡單,因為它們長的就像“棒槌”。不過,它們可不“傻”。每個眼球上大概含有1.2億-1.25億個視桿,在昏暗的環(huán)境中視桿是主角。而視錐的含量則少了很多(每個眼球含6百萬-7百萬個視錐),在明亮的環(huán)境下視錐則變成了主角。這種光線的攝取和轉(zhuǎn)換,并不是“你方唱罷我登場”這般簡單。

視網(wǎng)膜上存在三種類型視錐,各自負(fù)責(zé)一種特殊可見光譜的探測:紅、綠、藍(lán)。幾乎無限的色調(diào)和色彩漸變都可以被解構(gòu)、分解為這三種顏色。而紅綠藍(lán)這三種顏色也同時是計算機(jī)屏幕創(chuàng)造五彩斑斕圖像的原色。與“視錐”相比,“視桿”兄弟就非常孤單,它只有一種類型,這也就解釋了“為什么我們在昏暗環(huán)境下分辨顏色的能力減弱了?”

視錐細(xì)胞內(nèi)有一個顏色識別器,我們稱之為“光視蛋白”。每一個光視蛋白都是由一種感光化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成——我們叫它“視黃醇”,它是由維生素A衍生而來。這些視黃醇舒舒服服坐在光視蛋白的蛋白外殼上。在三種原色的識別器(紅、綠、藍(lán))中,視蛋白略有不同,這樣可確保每種識別器只能吸收、識別某一特定波長的光線。當(dāng)光線敲擊到視黃醇,后者隨后改變其分子形態(tài),從而導(dǎo)致包封的視蛋白變換形狀。這是一種多米諾骨牌似的生物效應(yīng),最終導(dǎo)致視神經(jīng)被激活。

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