Sight

Prosessi

Eläimen silmiin tulee valoa, ja silmän osa, jota kutsutaan linssiksi, lähettää valosta tietoa silmän takaosaan, jota kutsutaan verkkokalvoksi. Verkkokalvo koostuu valolle herkistä soluista, jotka lähettävät signaalin näköhermoa pitkin, kun valo osuu soluun. Näköhermo on koko verkkokalvon alueelta tulevien hermosäikeiden kimppu.

Kun valo lähtee verkkokalvolta, se siirtyy aivoihin. Se kulkee näköhermosolukkoa pitkin, kunnes se saavuttaa aivojen takaosassa sijaitsevan näköaivokuoren. Sen jälkeen tietoja käsitellään, jotta voidaan selvittää esineiden muodot ja värit. Sen ja muistin perusteella se voi kertoa, millainen esine on. Se voi esimerkiksi jotenkin erottaa puun talosta. Polkua, jota pitkin tällainen tieto kulkee, kutsutaan ventraalivirraksi.

Aivot voivat myös kertoa, missä esineet ovat. Se voi esimerkiksi kertoa, kuinka kaukana esine on (tätä kutsutaan käden ja silmän koordinaatioksi). Tätä tarvitaan pallon kiinniottamisessa. Polkua, jota pitkin tällainen tieto kulkee, kutsutaan dorsaalivirraksi.

Mitä on näkö?

Suurin ongelma visuaalisessa havaitsemisessa on se, että se, mitä ihmiset näkevät, ei ole vain verkkokalvolla olevan kuvan käännös. Ensinnäkin näemme maailman oikein päin, vaikka verkkokalvolla oleva kuva on ylösalaisin (koska se on kulkenut linssin läpi). Siksi on vaikea selittää, mitä tapahtuu, jotta syntyy se, mitä me todella näemme. Avain, jonka ymmärtäminen kesti vuosisatoja, on se, että aivot käsittelevät silmistä saatua tietoa ja yhdistävät sen muistiin ja arvauksiin salamannopeasti. Tuloksena on kokemus maailmasta, joka näyttää jokaiselle ihmiselle aivan kuin se olisi pelkkää todellisuutta. Vaikka se perustuu todellisuuteen, se on kuitenkin todellisuudessa aivojen rakentama mentaalinen konstruktio.

Historia

Monilla muinaisen maailman henkilöillä oli käsityksiä näkemisestä. Platonilla, Aristoteleella, Eukleideuksella, Ptolemaioksella ja Galenuksella oli omat ajatuksensa, mutta suurin osa niistä oli spekulaatiota. Ne eivät perustuneet mihinkään tieteelliseen menetelmään.

Alhazen (965-c. 1040) teki tutkimuksia ja kokeita näköhavainnosta. Hän laajensi Ptolemaioksen binokulaarista näkemistä koskevaa työtä ja kommentoi Galenin anatomisia teoksia.

Leonardo da Vincin (1452-1519) uskotaan ensimmäisenä tunnistaneen silmän erityiset optiset ominaisuudet. Hän kirjoitti: "Suuri määrä kirjoittajia on kuvannut ihmissilmän toimintaa ... tietyllä tavalla. Mutta minä huomasin sen olevan täysin erilainen". Hänen tärkein kokeellinen havaintonsa oli, että selkeä ja selkeä näkö on vain näkölinjalla, optisella linjalla, joka päättyy foveaan. Vaikka hän ei käyttänyt näitä sanoja kirjaimellisesti, hän on itse asiassa foveaalisen ja perifeerisen näön välisen nykyaikaisen erottelun isä.

Hermann von Helmholtz tutki ihmissilmää ja totesi, että se oli optisesti melko huono. Hänen mielestään silmän keräämä huonolaatuinen informaatio näytti tekevän näkemisen mahdottomaksi. Niinpä hän ajatteli, että näkö voi olla vain jonkinlaisten tiedostamattomien päätelmien tulos. Silmistä saatavan tiedon lisäksi aivot käyttivät aiemmista kokemuksista saatua tietoa. Koettu maailma rakentuu oletuksista ja päätelmistä, jotka tehdään epätäydellisestä tiedosta käyttäen hyväksi aiempia kokemuksia maailmasta.

Esimerkkejä visuaaliseen kokemukseen perustuvista tunnetuista oletuksista ovat:

• valo tulee ylhäältä
• esineitä ei yleensä katsota alhaalta päin
• kasvot nähdään (ja tunnistetaan) pystyasennossa.
• lähempänä olevat kohteet voivat estää kauempana olevien kohteiden näkymisen, mutta ei päinvastoin.
• hahmoilla (eli etualan kohteilla) on yleensä kuperat reunat.

Visuaalisten harhojen (tapaukset, joissa päättelyprosessi menee pieleen) tutkiminen on tuonut paljon tietoa siitä, millaisia oletuksia visuaalinen järjestelmä tekee.

Aiheeseen liittyvät sivut

• Neurotiede
• Silmälääketiede
• Värisokeus
• Achromatopsia