1W

глазА = Мозг?..

в выпуске 2017/04/10
12 марта 2017 - Андрей Рябоконь
article10597.jpg

глаза – это часть мозга? 

И при чём тут морковь?.. 

****************************   

 

В увлекательнейших «Фейнмановских лекциях по физике» я наткнулся как-то  на жутко интересную трактовку, ЧТО есть глаза и зрение.  «Округляя» прочитанное, скажу кратко: исходя из довольно сложной многоклеточной и многослойной структуры человеческого глаза и результатов многих исследований, получается, что глаза – это часть мозга, как бы его авангард, т.е. полноправная и неотъемлемая часть – вроде Солнца для Солнечной системы, или как Петербург и Крым для России.  

 

   Глаза для человека – словно звёзды для галактик!  Без них трудно представить себе полноценное существование уникального космического создания под именем «Хомо сапиенс».  

 

   Ну, полноте, господа-товарищи, хватит поэтических и фантастических аллегорий и параллелей, перейдём ближе к телу – ближе к делу.  

   Оказывается, часть световых сигналов, поступающих в глаза через чёрный зрачок, частично «переваривается» уже на первых этапах – в первых слоях чувствительных клеток. Иначе говоря, часть волновых поступлений (ведь свет – прежде всего волны, а затем уже корпускулы) «осмысливается» клетками ещё до передачи сигналов (нервных импульсов) головному мозгу (зрительные центры сконцентрированы в затылочной части).  

 

 

   Представляете?!  «Глаза – думают»! Глаза – мыслящие!  Ну, это почти шутка – хотя, как всем известно, в каждой шутке есть доля истины. Да, дело обстоит именно так. Уже на ЭТОМ уровне (в глазах) перераспределяется информация, и клетки «знают» (в общих чертах), что именно за световые сигналы получили их клетки-соседки. 

 

Для нас в эту минуту важно понять, что глаза НА САМОМ ДЕЛЕ выполняют часть функции ОСМЫСЛИВАНИЯ, свойственной мозгу человека.  

 

   Зрение как биологическое чудо Природы начинается с глаз.  Давайте коротенько вспомним, как же устроены глаза. 

 

Световые сигналы (то, что мы потом воспринимаем как внешний мир, окружающий нас – вернее, ИЗОБРАЖЕНИЕ этого мира) поступают в глаза через роговицу.  Затем в чудесном устройстве, называемом хрусталик, свет преломляется и отображается на задней поверхности глаза – на слое, именуемом СЕТЧАТКА (позже многократно будем возвращаться к сетчатке).  Она более-менее однородна, и всё же есть один участок, где острота зрения наиболее велика – жёлтое пятно или центральная ямка.  

 

   Есть в сетчатке ещё интересный участок – там зрительные нервы, доставляющие в мозг всю информацию, собираются вместе и выходят из глаза.  Этот маленький участок называют слепым пятном, поскольку сетчатка на этом отрезке не имеет чувствительности. 

 

   Различные части сетчатки устроены по-разному. 

   На периферии обычны удлинённые объекты, называемые палочками.  Ближе к жёлтому пятну, кроме них, всё чаще попадаются и так называемые колбочки – чем ближе к «остро-зрительному» пятну, тем этих колбочек больше.  Само жёлтое пятно уже состоит почти сплошь из колбочек – им тут настолько тесно, что они «худеют» и «мельчают», становясь очень узкими, сравнительно мелкими. 

   Таким образом, понятно, что мы с вами  ВИДИМ  именно с помощью колбочек – в центре поля зрения. На периферии к этому процессу подключаются и палочки.  

 

   И тут начинается самое интересное!..  

 

   Любая чувствительная клетка НЕ связана с нашими зрительными нервами непосредственно, а соединяется с иными клетками, которые, в свою очередь, соединяются между собой. 

   Перечисленные связи довольно сложны, мы сейчас не будем углубляться в них, «залазить в дебри», упомянем лишь самое важное:  одни из этих клеток несут информацию как бы «вертикально», к «центральной власти», к зрительному нерву – другие же связаны между собою главным образом «горизонтально» (таким образом, наша зрительная «местная власть» работает очень эффективно).  Главное здесь то, что световой сигнал «ПРОДУМЫВАЕТСЯ» уже на этом этапе, в сетчатке, в наших глазах! 

 

   Можно выразиться иначе, по научному:  информация, поступая от разных клеток наших глаз, не сразу поступает в мозг, «на центральный пульт», а частично «обдумывается» в СЕТЧАТКЕ  путём комбинирования информации от нескольких зрительных рецепторов!  

 

   Повторимся: осмысливание, свойственное нашему «главному компьютеру» – головному мозгу – начинается уже в глазах! 

 

   Вообще, сетчатка очень сильно похожа на мозг. 

Напоминает она поверхность мозга и внешне, и по сути, «внутренне».  Не верится? Давайте убедимся в этом.  Давайте посмотрим, как всё это работает.  

 

   Многообразие, многочисленность связей.  

 

   Итак, различные части сетчатки связаны друг с другом. Информация (световые сигналы), переданная по длинным аксонам (они образуют зрительный нерв), является комбинированной информацией – она идёт от множества клеток.  

 

   Здесь вспомним о трёх слоях клеток, участвующих в этом увлекательном деле.  Фоторецепторы воспринимают свет, промежуточные клетки принимают информацию от фоторецептора (одного или нескольких) и снова отдают её нескольким клеткам третьего слоя, отсюда уже информация мчит в мозг. 

   Между клетками всех этих трёх слоёв существуют разнообразнейшие перекрещивающиеся связи, что также свойственно для человеческого мозга (впрочем, не только для человеческого).   

 

   Отступаю на пару минут от нашего «увлекательнейшего повествования», чуточку поговорим о некоторых странностях глаз – но для этого нам опять придётся кое-что вспомнить.  

 

   Свет фокусируется главным образом роговицей (поверхность её искривлена и она хорошо «поворачивает» световые лучи).  Далее в дело вступает хрусталик – он стоит позади роговицы и сразу после неё начинает работу с лучами. Его строение удивительно – он похож на луковицу, поскольку состоит из нескольких слоёв.  Да, чуть не забыли: между роговицей и хрусталиком находится прослойка практически водной среды с показателем преломления 1,33 (у роговицы он 1,37 – а в хрусталике от 1, 38 до 1,4).  

 

   Вот, эта уникальная оптическая система «роговица – хрусталик» и фокусирует лучи света на сетчатке-«мозге».  

 

   Поскольку мы уже заговорили об этой системе, грех не упомянуть радужную оболочку – радужку – которая регулирует количество света, поступающее в «объектив» и «между делом» определяет цвет глаз человека. 

   При увеличении потока света оболочка сжимается и зрачок (та же функция у диафрагмы фотообъектива) уменьшается.  А когда света меньше – радужка расходится и зрачок увеличивается.  

 

   Интересен механизм, регулирующий аккомодацию хрусталика, движения глаза и диаметр зрачка. 

   Основная часть всей «светлой» информации попадает в зрительный нерв, который идёт из каждого глазного яблока, при этом КАЖДЫЙ нерв делится на 2 пучка.

   При этом имеются несколько нервных волокон (резервных?..), которые НЕ идут непосредственно в зрительную кору головного мозга (если не ошибаюсь, это в затылочной области), которая «видит» изображение, а почему-то направляется в средний мозг. 

   Между прочим, это как раз те волокна, по которым идёт информация о СРЕДНЕЙ освещённости, а также приказы об увеличении или уменьшении диаметра зрачка!..  А также, если это нужно (если изображение расплывчатое), о кривизне хрусталика.  Интересно, правда?  

 

   Если видимое изображение раздвоено, то по этим же волокнам «летит» приказ:  подрегулировать глаза для бинокулярного зрения!  Столь важные для нас волокна проходят через центр мозга (хотя принято считать, что зрительные центры находятся в затылочной части) и возвращаются обратно в глаз.  Несут ли они с собою какую-либо «встречную информацию», сейчас рассматривать не будем.  

 

   Радужная оболочка богата мышечными системами – собственно, их две:  циркулярная мышца, которая сужает зрачок (она работает чрезвычайно быстро, будучи связана с мозгом напрямую – коротким аксоном), и радиальная мышца, которая начинает реагировать лишь тогда, когда освещение видимого нами предмета уменьшается – мышца расслабляется и зрачок расширяется.  Механизм работы глазных капель, расширяющих зрачок, сейчас рассматривать тоже не будем. 

   Упомянутая пара мышц работает в противоположных направлениях – как, собственно, и множество иных мышц тела человека (и животных).  Нервная «настройка» системы такова, что одной мышце «дан приказ» сжаться, её «антипод» автоматически получает команду расслабиться.  

 

   Но:  радужная оболочка представляет уникальное исключение.  Ведь учёным до сих пор достоверно не известно,  ОТКУДА  исходят нервные волокна, заставляющие её разжиматься?! 

   Они идут куда-то вниз, почему-то в спинной мозг («пропадая» там на уровне грудной клетки), оттуда вроде бы они же возвращаются вверх через шейный нервный узел, опять «вползают в голову», и «подключаются» к другому концу радужки.  

 

   Таким образом, сигнал проходит совершенно невообразимым путём через совершенно иную нервную систему – не через ЦНС (центральную нервную систему), а через (почему-то!) симпатическую...  

И совершенно непонятно, для чего все эти сложности!.. 

 

   Есть ещё странность глаз, ранее уже вскользь упомянутая: 

   «вывернутость» сетчатки!! 

   Да, сетчатка словно вЫвернута наизнанку – светочувствительные клетки размещены в ней глубже иных слоёв, через которые свет вынужден «пробиваться». 

   В общем, подобные странности или великолепны или же бессмысленны – с нашей, современной точки зрения. 

   Посмотрим, к чему придут учёные где-то, скажем, в конце 21-го века... 

 

   Поговорим ещё чуть-чуть о зрительных связях в головном мозге. 

   Нервные волокна (зрительные) проходят в некую область, расположенную сразу же за участком, который называется латеральное коленчатое тело.  А затем – в участок мозга под названием «зрительная кора» (о чём также тут вскользь упоминалось).

   От каждого глаза часть волокон идут в другую половину мозга.  Так, зрительные нервы от левой части правого глаза проходят через т.н. зрительный перекрест, в то время как нервы от левой части левого глаза почему-то «обходят его стороной», сбоку!  Вот она, ещё одна странность наших глаз и нашего мозга!..  

 

   Таким образом, если левая часть мозга получает ВСЮ информацию от левых сторон обоих глаз (т.е. правой стороны зрения), то правая сторона мозга «видит» иную, левую часть поля зрения. 

   Вот, как-то так происходит суммирование зрительной информации от глаз и определяется удалённость освещённого предмета – и такова в двух словах система бинокулярного зрения! 

 

   Теперь уделим внимание связям сетчатки и зрительной коры, которые помогли учёным выяснить подопытные животные – рыбки, лягушки и прочие безвестные герои лабораторий, мученики науки.

   Если экспериментатор каким-либо образом разрушит некую область в сетчатке, то умирает всё волокно – а проследив эту видоизменённую ткань, относительно легко выяснить куда она идёт и «что там делает».   

 

   Оказалось, в частности, что каждому пятну сетчатки довольно точно соответствует пятно в зрительной коре, и, скажем, два расположенные рядом на сетчатке пятна окажутся соседками и в пределах зрительной коры. 

   Так что зрительная кора головного мозга, помимо прочих весьма интересных штук, отражает (более-менее точно) и пространственное расположение клеток сетчатки.  Но просим вас не искать в этом явлении хиромантию и прочие «восточные тайны»!..  

 

   Есть ли отличия? Да, конечно. Предметы, находящиеся в центре поле зрения и занимающие мало места на сетчатке, в зрительной коре, напротив, занимают весьма обширное пространство!   

 

   Казалось бы, важно, чтобы расположенные близко друг к другу предметы оказались бы столь же близко расположенными и на клетках зрительной коры.   

 

   Однако здесь выяснилась любопытнейшая вещь:  

   Участок, вроде бы самый важный для расположенных близко предметов, находится в середине поля зрения (это логично).  И просто невероятно («ОЧЕ-видное невероятное»!), что прямая вертикальная линия в середине поля зрения «распоряжается» таким образом – световая информация, полученная от всех точек, расположенных  СПРАВА  от неё, поступает в  ЛЕВОЕ  полушарие головного мозга;  информация же от точек, расположенных  СЛЕВА, в  ПРАВОЕ полушарие.  Из-за этой условной границы, «средней линии» (или же БЛАГОДАРЯ ей?),  предметы, которые находятся очень близко (и, казалось бы, в коре головного мозга также должна быть близко), но расположенные по РАЗНЫЕ стороны от границы, в мозге оказываются очень ДАЛЁКИМИ друг от друга! 

   Правда, странно? 

Удивительно! 

 

 

   Теперь подходим ближе к «лабораторным помощникам», обладающим определённой регенерацией. 

 

   Саламандра. 

   Саламандрам бинокулярное зрение ни к чему, глаза у них находятся по бокам головы, а прямая перекрёстная связь обходится без зрительного перекреста. 

   Опыт состоит в следующем:  если перерезать зрительный нерв у саламандры, он…  начинает снова расти у неё из глаз!  Восстанавливаются как бы сами собою тысячи, если не миллионы, клеток.  И, хотя новые, возрождённые зрительные волокна «не аккуратны», весьма перекручены и перепутаны, они опять вскоре «выстроятся» в определённом порядке – достигнув мозга!   

 

   Логичен вопрос:  если восстанавливаются зрительные нервы саламандры, восстанавливается ли зрение у животного?  Да, и видеть она будет столь же хорошо.

   Но:  если мы в порядке эксперимента, перерезав зрительный нерв, теперь ПЕРЕВЕРНЁМ глаз бедного животного, то теперь… прозрев, саламандра станет совершать ужасные ошибки – и, вероятно, помрёт с голоду, если изощрённые учёные ей не помогут.  Почему помрёт, почему с голоду? Извольте, ответим и на этот вопрос:  увидев аппетитную жирную муху вверху, саламандра прыгнет… вниз – естественно, промажет, и останется без обеда.  И НИКОГДА уже не научится действовать адекватно – если её не перевернут глаз (предприняв описанные выше операционные действия) обратно, «как было».   

   Воистину, тайн мозга – и зрения! – ещё очень и очень много, и секреты связей в мозге, вероятно, самые главные. 

 

   От физических механизмов зрения плавно переходим к химическим (вернее, к биохимическим). 

   Надеюсь, всем нам интересно, чтО же происходит в клетках сетчатки, названных палочками?  

 

   Если сделать электронную микрофотографию такой клетки, мы увидим слои плоских структур, содержащих родопсин – зрительный пурпур.  Это пигмент (красящее вещество), которое и определяет главное назначение и природу палочек. 

   Что же из себя представляет родопсин? Это большие молекулы белка, содержащего специальную группу, имеющие название РЕТИНЕН. 

   Ретинен можно от белка отщепить. Сей факт является главной причиной (или результатом, следствием? – если факт произошёл, то, безусловно, результатом) поглощения света.  

 

   Для чего матушка Природа сделала структуры плоскими? Вероятно, для того, чтобы побольше молекул уместилось рядом – они лежат в упомянутых клетках сетчатки параллельно друг другу. 

   Может быть, все молекулы располагаются в ряд из-за того, что так им легче реагировать на световое возбуждение:  как только при возбуждении вылетает электрон (или же проходит волна возбуждения) и проходит всё структуру до конца – там, в конце, рождается что-то вроде сигнала.  

 

   Кстати:  подобные слоистые структуры найдены и в иных «местностях», где также важен свет – например, в хлоропласте растений, где происходит поистине волшебный процесс фотосинтеза. Да-да, тот самый процесс, благодаря которому столь бурно развилась жизнь на нашей не такой уж большой (по меркам великого Космоса) планете! 

   Раз уж мы упомянули хлоропласты, напомним уважаемому Читателю, что в них мы находим сходные слои – только вместо «глазного» ретинена обнаруживаем хлорофилл. 

 

   Боковая ветвь ретинена содержит несколько двойных связей – подобные же связи характерны не только для хлорофилла, поглощающего свет, но и для гемоглобина, поглощающего питательные (органические) вещества и переносящего их «куда надо».  

 

   И тут – внимание! – подобные вещества с двойными связями НЕ могут изготовиться человеческим организмом самостоятельно, в клетках этого самого организма.  Их человек должен получать с пищей. 

 

   И человек получает их с пищей.  В виде особого вещества – в точности похожего на ретинен, за исключением одной малой малости – одной водородной связи справа...  

 

   ...И называется это уникальное вещество – вспомнили? – правильно, витамин А.  

   Если в пище не хватает этого витамина, запас ретинена в организме человека НЕ пополняется и – как следствие – развивается то болезненное состояние, которое в народе называют «куриной слепотой». 

   А это значит, что количества (оставшегося количества) пигмента будет явно недостаточно для того, чтобы нормально видеть в сумерках! 

 

   Почему здесь так важна двойная связь? 

   Дело в том, что там есть дополнительный электрон, который очень легко сдвинуть.  И когда свет «ударяет» по молекуле с таким электроном, он (электрон), естественно, сдвигается.  Но это ещё не всё!  Поскольку «в ряд стоят множество солдат», электрон КАЖДОЙ двойной связи делает шаг, и в результате сдвигаются все (дополнительные) электроны по ВСЕЙ цепи… это напоминает «эффект домино»:  при толчке поставленные друг за другом костяшки стремительно падают, хотя каждая проходит мизерное расстояние. 

   А это всё равно, как если бы электрон «пролетел» через всю структуру!  

 

   Почему это настолько важно?  А потому, что возникает более сильное поглощение, наблюдается относительно мощный (по сравнению с тем, если бы «дёрнулся» всего один электрон, без последствий!) электрический эффект! 

   А отсюда «один шаг» до электрических импульсов, пронизывающих нервную систему – в данном случае, до электричества, работающего для нашего зрения, работающего во благо человеческого мозга! 

   Да, ретинен сильно поглощает свет – и в основе данного явления лежат механизмы почти волшебные – химические и физические. 

 

 

Завершая очерк о тайнах «глазо-мозга», грех не сказать хотя бы двух-трёх слов об источниках – о витамине А, о провитамине.  

 

   Это, во-первых, интересно (может и не для всех!), а во-вторых, ПОЛЕЗНО (а вот это уже для всех точно!!)   

 

…Плиний называл её полевым пастернаком.

Великий Абу Али ибн Сина (в западном произношении - Авиценна) в своём «Каноне врачебных наук» ну просто воспевал это растение, отмечая, что её «...корень приятно помыслы постельные движет»... 

 

Иные восточные писатели под арабским названием «гицар» описывали растение с жёлтыми и красными корнями.

Колумелла и другие римские писатели называли морковь «каротой».

На раскопках в древнеримском Геркулануме археологи обнаружили изображение моркови на стене одного из домов.

Многие свидетельства говорят о том, что морковь была известна человечеству в течение последних трёх или четырёх тысячелетий.

Некоторые учёные высказывают предположение, что морковь была известна древнему человеку за несколько тысячелетий до нашей эры...  

 

   Сегодня мы уже многое знаем об истории этого замечательного овощного растения.   

Всё современное богатство и разнообразие сортов моркови «восходит своими корнями» к окультуриванию дикой моркови Средиземноморья, ещё в древности распространившейся по Европе (на территории Швейцарии в древних свайных постройках учёные обнаружили окаменелости, в том числе окаменевший корень моркови), а позже и по всему миру. Сегодня во Франции и в Германии даже сформировалась новогодняя традиция (преобразовавшаяся из крестьянских обычаев Средневековья) одаривать друг другу морковь, пролежавшую в меду – вручая «медовую морковь», желали красоты столько, сколько в моркови, сладости в жизни, нежности, как в этой нежной и вкусной пище.   

А в Древней Руси заболевшим часто давали масло «подсвеченное» морковью, то есть морковным соком.  

Действительно, употреблять в пищу морковь имеет смысл только с маслом (желательно растительным), поскольку лишь в масле каротин преобразуется в усваиваемый нашим организмом витамин А.  

...Как тут не вспомнить фразочку юмористов-"кроликов" о том, что... "не только ценный мех"...   ;)   

А ещё, давным-давно,  мой дядя (который самых честных правил) говорил 2 вещи: 

1)  "..да вы что, с морковкой под танк собираетесь?!" (шутка юмора об адекватности намерений)  

2)  "...для общего развития сойдёт..."

 

  В корнях моркови посевной находится до 12 % сахаров (преимущественно глюкозы), около 0,7 % жира, провитамин А, придающий оранжевую окраску, а также витамины группы В, РР, К, D, Е, витамин С...   

 

...Пожалуй, хватит на сегодня "глаз и взрывов мозга с морковкой"?..  :) 

 

                                          ***     


 

Похожие статьи:

СтатьиЧудеса вокруг нас.

РассказыПроснись (Миниатюра)

РассказыОднажды

РассказыРадикальный прорыв в технологиях омоложения

РассказыАпельсинка, мандаринка...

Рейтинг: +1 Голосов: 1 1108 просмотров
Нравится
Комментарии (7)
DaraFromChaos # 12 марта 2017 в 15:30 +2
возникает только один вопрос: можно ли слепых или очень слабовидящих причислить к безмозглым? crazy

ПС фигня всё это - морковь со сливочным маслом. меня в детстве ею кормили так, что кожа на лице и локтях оранжевым отливала, как в рекламе Миринды
в конечном итоге, зрения я восстановила операционным путам
Андрей Рябоконь # 12 марта 2017 в 16:29 +2
...мне трудно без грЮстного юмора воспринимать Ваш комментарий, поскольку левый глаз у "Вашего покорного слуги" (в хорошем, старинном смысле слова) почти слепой

...это после 1-го же инсульта началось.
Вернее, астигматизм с близорукостью давно, со школьной советской скамьи, а вся левая часть "рухнула" именно тогда, "инсультно" (левую руку прихватило, ну и так далее, как положено, "по списку")

...а у дочери зрение резко "пошлО на убыль", стремительно, после перелома позвоночника - и тут даже операции не помогли. Короче говоря, она без очков или контактных даже дверь НЕ запросто находит - в основном пЯтна цвета и света, как-то так...

В общем, лично для меня "лекционный" материал представляет сугубо теоретический, отвлечённый интерес
DaraFromChaos # 12 марта 2017 в 16:35 +1
Андрей, так и я с юмором :)))
как человек, который прекрасно знает, что такое - видеть очень-очень плохо

держитесь smile отращивайте вместо глаз щупальца или мыслепридатки, прокачивайте шестое чувство dance
Андрей Рябоконь # 12 марта 2017 в 16:47 +2
...ок... smile ...разрешите выполнять?.. joke

...в общем-то, по нашей жизни, только и остаётся - шутить (...и творить - хоть в стол, хоть на верстаке).
(...или - НАтворить)
...Иначе просто - лечь на печку (у кого есть) и "радостно" помирать... sad :)
Казиник Сергей # 13 марта 2017 в 04:43 +1
Интересная статья. В озвучку отрекомендую.
Андрей Рябоконь # 14 марта 2017 в 12:17 +1
...хорошо бы!.. Спасибо!!
В который раз решил "поработать корректором" - и, как всегда, нашёл 2 "очипАтки"-опечатки...

Это может при озвучке "споткнуть" Читающего...
Андрей Рябоконь # 14 марта 2017 в 12:19 +1
"очипАтки"-опечатки:
!) о САЛАМАНДРЕ - "...НИКОГДА уже не научится действовать адекватно – если её не перевернут глаз..." - конечно, если ЕЙ не повернуть...

2) морковь ("эпилог") - "...одаривать друг другу морковь, пролежавшую в меду..." - прочитаем как "...одаривать друг ДРУГА морковью, пролежавшЕЙ в меду..." - вот, как-то так...
Добавить комментарий RSS-лента RSS-лента комментариев