空军总医院周岩带您探秘大脑之“视觉的秘密花园”

来源:空军总医院作者:周岩责任编辑:张曦晛
2016-01-03 10:34

眼睛分析光线,然后大脑再创造出一个三维的世界。而这一切都开始于视网膜,一个躲藏于眼球后面的透明薄膜。在这里,光线被转换成电信号并传导至大脑。

视网膜上覆盖有密密麻麻的光学感受器,它们是由一些特殊的神经细胞所构成——我们称之为视锥和视杆,这些可是由人脑内远古的感光细胞进化而来的。之所以要称它们为视锥和视杆,很简单,因为它们长的就像“棒槌”。不过,它们可不“傻”。每个眼球上大概含有1.2亿-1.25亿个视杆,在昏暗的环境中视杆是主角。而视锥的含量则少了很多(每个眼球含6百万-7百万个视锥),在明亮的环境下视锥则变成了主角。这种光线的摄取和转换,并不是“你方唱罢我登场”这般简单。

视网膜上存在三种类型视锥,各自负责一种特殊可见光谱的探测:红、绿、蓝。几乎无限的色调和色彩渐变都可以被解构、分解为这三种颜色。而红绿蓝这三种颜色也同时是计算机屏幕创造五彩斑斓图像的原色。与“视锥”相比,“视杆”兄弟就非常孤单,它只有一种类型,这也就解释了“为什么我们在昏暗环境下分辨颜色的能力减弱了?”

视锥细胞内有一个颜色识别器,我们称之为“光视蛋白”。每一个光视蛋白都是由一种感光化学物质构成——我们叫它“视黄醇”,它是由维生素A衍生而来。这些视黄醇舒舒服服坐在光视蛋白的蛋白外壳上。在三种原色的识别器(红、绿、蓝)中,视蛋白略有不同,这样可确保每种识别器只能吸收、识别某一特定波长的光线。当光线敲击到视黄醇,后者随后改变其分子形态,从而导致包封的视蛋白变换形状。这是一种多米诺骨牌似的生物效应,最终导致视神经被激活。

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