Глазным яблоком управляют извне шесть пар на редкость сильных мышц, прикрепленных по кругу: две пары отвечают за вертикальные движения, две пары за горизонтальные и еще две пары за сложные вращательные движения. Как все прочие мышцы тела, эти шесть мышечных пучков непрерывно инициируют и выполняют сложные последовательности движений. Наблюдая за интересными объектами, наши глаза все время меняют положение, хотя мы можем этого даже не замечать. Взгляд быстро перепрыгивает вперед и назад, вбирая все важные подробности окружающей обстановки. Скачкообразные движения глаз называются саккадами, и они должны быть идеально скоординированы с общими движениями головы и туловища.
С целью фиксации происходящего глаза выполняют три вида движений:
• медленные движения из стороны в сторону (дрейф), позволяющие постоянно обновлять данные;
• быстрые скачкообразные движения (саккады) со скоростью 5 раз в секунду;
• неприцельный тремор со скоростью 50 раз в секунду.
Зрачок – это дверь к внутреннему глазу, открывающаяся и закрывающаяся в зависимости от интенсивности внешнего освещения. Этот рефлекс позволяет контролировать количество поступающего в глаза света, но реакции зрачков на свет и на темноту не одинаковы. Зрачок закрывается намного быстрее, чем открывается. К яркому свету он автоматически подстраивается за несколько секунд, а к темноте адаптируется намного медленнее – этот процесс может занять до часа. Интересно, что зрачки реагируют даже при отсутствии физических стимулов. Шведские ученые Бруно Лэнг и Унни Сулутведт провели эксперимент, в ходе которого показывали участникам ряд по-разному освещенных треугольников, более ярких и более тусклых. Зрачки участников реагировали ожидаемым образом – расширялись при виде слабо освещенных объектов и сужались при виде ярко освещенных. Однако затем ученые попросили участников эксперимента просто представить себе те же самые формы, и их зрачки проделали те же движения, хотя они при этом ни на что не смотрели! Завораживающий отблеск в загадочном мире нейронауки[50]
.Глазное яблоко – это, конечно, не яблоко, а скорее сфера, аккуратно вписанная в глазницу. Передняя часть глазного яблока, состоящая из роговицы и передней камеры глаза, образована статичными тканями. Роговица защищает глаз от пыли и бактерий и преломляет поступающий свет, направляя его на хрусталик. Роговица обеспечивает львиную долю – около 70 % – оптической силы глаза. Прозрачный белковый хрусталик контролирует направление и фокусировку поступающего света. Хрусталик подвешен на тончайших цилиарных (ресничных) мышцах, регулирующих его изгиб.
Внутренняя полость глаза заполнена прозрачным желеобразным веществом, так называемым стекловидным телом, защищающим миллионы светочувствительных клеток сетчатки. Лежащая за стекловидным телом сетчатка поглощает поступающие фотоны и преобразует их энергию в электрические импульсы, которые затем отправляются в зрительные центры мозга. Толщина сетчатки – всего четверть миллиметра, но в этом органе происходит самая интенсивная циркуляция крови и самое активное потребление кислорода во всем теле. Эта сложная ткань состоит из светочувствительных нейронов, уложенных в три слоя и в конечном итоге переходящих в зрительный нерв. Зрительный нерв отходит от глазного яблока через диск зрительного нерва.
Что любопытно, на диске зрительного нерва нет световых рецепторов – это ваша «слепая зона». У позвоночных она есть, а, например, у осьминогов ее нет. Если вы хотите найти собственную слепую зону, нарисуйте на листе бумаги с левой стороны маленький заштрихованный кружок. Затем нарисуйте на 12 см правее кружка знак плюс. Держа лист бумаги на расстоянии около 20 см от глаз, сфокусируйте левый глаз на знаке плюс. Теперь постепенно подносите листок бумаги ближе к глазу, продолжая фокусироваться на знаке плюс. Что происходит? В какой-то момент заштрихованный кружок исчезнет! Теперь попробуйте сделать наоборот – сфокусируйте правый глаз на кружке… и так далее. Потрясающе!
Фовеа, или центральная ямка сетчатки, расположена на оптической оси глаза. Диаметр этого крошечного углубления – всего миллиметр, и оно плотно заполнено конусообразными клетками – колбочками, способными определять цветовую композицию поступающего света. На этом участке зрение отличается максимальной остротой, и именно с его помощью мы фокусируем взгляд во время пристального наблюдения. Фовеальные колбочки лежат непосредственно в фокальной точке хрусталика, и это делает их уязвимыми для проникающего света высокой частоты. Первичную защиту чувствительных колбочек обеспечивает желтый фильтр – так называемое желтое пятно.