История зрения: путь от светочувствительности до глаза

На границе с центром сетчатки расположены очень тонкие капилляры, и многие их часто видят, хоть и не подозревают, что видят именно их. Если смотреть на голубое небо в ясную погоду, то немного в стороне от центра можно заметить полупрозрачные диски, которые выстраиваются в цепочку и передвигаются по линии. Это эритроциты – клетки крови, идущие по капиллярам рядом с центром сетчатки. В самом же центре мы не должны их видеть, так как там просто не должно быть кровеносных сосудов. Такой феномен наблюдается почти всеми людьми, однако мало кто догадывается, что видит свои эритроциты без микроскопа.

Центр сетчатки имеет максимальную разрешающую способность, а периферия – значительно меньшую. Весь объем пространства, охватываемый глазом, можно было бы представить в виде четкого изображения в центре и нечеткого в удалении от него. Мы не замечаем этого, потому что двигаем глазами и живем так с рождения. Благодаря движениям глаз мы направляем наш центр сетчатки на объект, который хотим разглядеть. Глаза при этом совершают резкие движения с короткой амплитудой, описывающие форму объекта. Они резко меняют фиксацию, иногда несколько раз за секунду. «Как же так? – скажете вы. – Я вижу всю картину четко».

Природа позаботилась о том, чтобы мы не замечали технических деталей. Одномоментно вы видите четко только узкую часть поля зрения, при этом глаза резко перескакивают с места на место, а вы даже не осознаете этого. Изображение представляется вам однородным и стабильным.

Незаметные движения глаз

Представьте: вы пришли в Третьяковскую галерею, чтобы посмотреть картину «Явление Христа народу» художника А. А. Иванова. Размер картины 5,4 на 7,5 метра. Полотно достойно изучения, художник работал над ним двадцать лет, после чего картину купил царь Александр II. Она очень содержательна, в ней много деталей – есть что рассмотреть.

В центре нарисован Иоанн Креститель, который совершает обряд крещения в Иордане и указывает на Христа. Слева от Иоанна – апостолы Иоанн Богослов, Петр, Андрей Первозванный. Рядом с Христом художник изобразил Н. В. Гоголя в красном облачении, а в образе странника с посохом недалеко от Иоанна – самого себя.

Даже если отойти на достаточное расстояние от картины, чтобы охватить ее целиком, глаза не смогут этого сделать. Каждое конкретное мгновение вы будете видеть только небольшую часть картины и никогда – целую. Движения глаз обманут вас, вы будете считать, что видите всю картинку целиком. Такие движения называются саккадами. Саккады – это резкое смещение точки фиксации; они позволяют установить центр сетчатки на важные части объекта, к которому приковано внимание.

Когда возникают сомнения в предметном зрении, саккадические движения подтверждают его наличие. Например, при осмотре ребенка до года. Отсутствие саккад выражается в плавающем взгляде, что характерно для угнетенных зрительных функций. Саккады – отличный пример того, как незримый техник-смотритель (мозг) обеспечивает идеальную работу зрения, создавая целостность картины втайне от сознания.

Хоть мы и пропускаем через сознание многое из того, что видим, и вроде бы сознательно управляем зрением, очень многое мозг делает за нас.

Рис. 18. Голова Нефертити. Схема саккадических движений глаз при рассматривании скульптуры

Вы совсем не думаете о том, что надо корректировать движение глаз в зависимости от движения головы. Мозг, как заботливый друг, взял эту заботу на себя. Например, вы читаете эту книгу и одномоментно двигаете головой. Или, еще сложнее, вы едете в машине по кочкам, следовательно, ваши шея и глаза в этот момент компенсируют движение головы.

Такие движения глаз называются вестибулоокулярными, их суть – в стабилизации изображения на сетчатках глаз за счет движения и компенсации изменения положения головы. Это позволяет сохранять изображение на одинаковых участках сетчатки. При движении головы глаза совершают такое же движение, но в обратном направлении. Известно два механизма управления такими движениями, в жизни они включены одновременно и обеспечивают их идеальную точность. Система определения тела в пространстве называется вестибулярной (поэтому и движения называются вестибулоокулярными), она заключена в полукружных каналах среднего уха и позволяет четко распознавать положение головы в пространстве. Вестибулярная система определяет направление и амплитуду мелких и резких движений головы и корригирует положение глаз так, чтобы изображение оставалось на сетчатке, а также компенсирует постоянную «активность» головы активностью глаз. Если исключить зрительные раздражения, движения глаз без зрительной фиксации в ответ на изменение положения головы называются вестибулоокулярным рефлексом. Более быстрые движения компенсируются с помощью контроля зрительной фиксации.

Медленные движения преследования