История зрения: путь от светочувствительности до глаза

Сетчатка человека содержит примерно 6 млн колбочек и 120 млн палочек. Сигнал с фоторецепторов проходит через специальные клетки сетчатки и идет из глаза в мозг через зрительный нерв. На всем пути – от фоторецепторов до коры головного мозга – сохраняется взаиморасположение волокон, идущих в порядке расположения фоторецепторов на сетчатке, то есть сигнал от участков сетчатки передается по нервным волокнам, расположенным так же, как и части сетчатки.

Такая последовательность называется ретинотопической и позволяет использовать в диагностике заболеваний нервной системы периметрию, которая косвенно оценивает состояние как сетчатки, так и всего зрительного пути, тянущегося от глаза до затылочной части головного мозга. При его повреждении на разных уровнях появляются специфические изменения в полях зрения. Мы помним, что не осознаем их границ, поэтому выпадение даже больших участков полей зрения может не ощущаться. В таком случае без периметрии не обойтись. По изменениям полей зрения не составляет труда определить место поражения нервной системы (например, опухоль мозга).

Конечно сейчас есть более очевидные методы диагностики, такие как магнитно-ядерное резонансное исследование, однако периметрия не утратила своей актуальности и может быть первым шагом к началу диагностического поиска, ведь подозрения на поражение нервной системы при обращении к офтальмологу могут не оправдаться. В некоторых случаях определение полей зрения диагностически незаменимо, даже если есть возможность компьютерной визуализации головного мозга.

Как мы уже говорили, сетчатка позвоночных животных как бы вывернута наизнанку: фоторецепторы находятся позади слоя нервных волокон и сосудов. Ганглиозные клетки формируют своими отростками зрительный нерв и тоже находятся перед фоторецепторами, поэтому зрительный нерв должен проходить через сетчатку. В этом слое нет фоторецепторов, следовательно, этой частью глазного дна мы не видим, в поле зрения образуется слепое пятно, которое офтальмологи так и называют.

Глаз головоногих (например, осьминога) очень похож на человеческий, однако его сетчатка не инвертирована, фоторецепторы находятся спереди, поэтому у головоногих нет слепого пятна. У них также нет пигментного эпителия, вместо этого их фоторецепторы содержат пигмент ретинохром, который выполняет функцию экранирования. К тому же у человека и некоторых животных есть фовеола (участок, обеспечивающий максимальную остроту зрения), где нет капилляров и слои сетчатки тоньше, чтобы лучше пропускать свет. Такая разница в строении глаз связана с тем, что пути головоногих и позвоночных разошлись в развитии очень давно, до формирования сложного глаза.

В дальнейшем мы остановимся на недостатках инвертированной сетчатки, однако у нее есть и преимущества. Контакт фоторецепторов с пигментным эпителием позволяет обеспечить лучшую фоточувствительность, взаимодействие фоторецепторов и сосудистой оболочки тоже дает некоторые преимущества.

Рис. 21. На схеме показано, к каким изменениям полей зрения приводят различные уровни поражения зрительного пути в головном мозге. Изображено, как изменяются поля в зависимости от уровня поражения зрительных путей.

1) Повреждение зрительного нерва ведет к слепоте одного глаза, также отсутствует прямая реакция зрачка на свет, но должна сохраняться дружественной. 2) Повреждение перекрёста зрительных нервов ведет к выпадению височной части полей зрения обоих глаз, так как повреждаются носовые волокна. 3) Повреждение волокон после перекрёста – выпадают поля с носовой стороны на стороне поражения, так как поражаются волокна височной части, идущие от глаза на стороне поражения, и выпадают поля с височной стороны на другой стороне, так как повреждаются носовые волокна после перекрёста. 4) Изменение полей зрения при поражении части волокон в затылочной области