视网膜-视觉第一站:
我们之所以能够看到外界的物体,是因为它们反射的光经过眼部的角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体等最后聚焦到视网膜上,在这里发生了一次神奇的光电转换,即将光信号转换成电信号。因此,视网膜是接收视觉信息的第一站,对于高等动物来讲视网膜也是唯一的视觉信息来源。
视网膜中的神经元,根据不同的形态和功能主要分为五大类:
光感受器负责光电转换,双极神经元负责接收光感受器输出的信号并传递给下游的视网膜神经节细胞,而信息从光感受器到双极细胞以及从双极细胞到神经节细胞的传递过程分别受到水平细胞和无长突细胞的调节,视网膜神经节细胞则是视觉信息在视网膜中的最后一站,其对信息进行加工整合后将电信号(经视神经)向下一级脑区外膝体的中继细胞进行传递。
神经元之间的信息传递主要通过化学突触来完成。简单来说,前一级神经元的电活动促使其分泌特定的化学物质(即神经递质)并作用在下一级神经元上进而引起下一级神经元电活动的变化。有的神经递质可以增强下一级神经元的电活动,有的神经递质则会抑制下一级神经元的电活动,比如双极神经元释放的神经递质可以增强神经节细胞的电活动,而无长突细胞释放的递质可以抑制神经节细胞的电活动。
近年来发现的一些不完全依赖于光感受器而是自身就具备感光功能可以进行光电转换的神经节细胞越来越引起人们的注意和兴趣。目前的研究表明这些感光神经节细胞可能并不参与视觉成像而是与生物个体的昼夜节律的调节相关(区分白天与黑夜,规律坐息)。
上面这些只是最基本的情况,而视网膜中各种细胞之间的结构和功能上的连接实际上是极其复杂的,虽然这些连接遵循着一些基本的规律。首先,上面讲到的五种类型的神经元可以进一步的被分成多个亚型,不同的物种之间在亚型的具体数目上有些差异,但总的趋势是一致的。
(科学实验)以小鼠的视网膜为例,目前的研究表明光感受器共有三个亚型,双极细胞则有十多个亚型,无长突细胞和神经节细胞各自更是可以分为二十个亚型以上。其次,每个神经元可以和多个神经元、多亚型神经元、多类型神经元形成突触连接,同时一些神经元具有释放多种化学递质的能力。另外,神经元之间除了化学突触连接之外还存在电突触等连接方式。这些情况综合起来使得视网膜神经环路呈现难以想象的复杂程度。一些研究视皮层功能的科研人员通常会假设视网膜只负责信息采集而不进行加工处理。这一点当然是有一定道理的:尤其是对于越高级的生物,主要的视觉信息处理过程都集中在视皮层;同时适当地忽略次要因素也是科学研究的方法之一。但是显然,作为这样一个复杂的系统,很难想象视网膜实际的功能会只局限于简单的像素采集(确切的说:视网膜具备把外界物象加工复制投对应射到视皮层高级处理)。
通过对视网膜功能的深入研究也证明了这一点。即便是在视觉信息的第一站,在光感受器进行光电转换将光信号转变为电信号之后,接下来一系列的神经元对这些信息进行了或多或少的加工处理,最终由神经节细胞向其他脑区传递。虽然视网膜是这么复杂的系统,但是也可以相对简单地来理解。一种简单的模型是说,光感受器将信息传递给十多个亚型的双极细胞,可以理解为十多条并行的通路,这十多条通路在对视觉信息进行平行传递时由水平细胞和无长突细胞进行加工处理,最终将视觉信息的不同要素(比如明暗变化,颜色,运动速度与方向等)抽提出来传递给不同亚型的神经节细胞。在某种程度上,不同亚型的神经节细胞具有的功能特征多样性反映了视网膜环路功能的复杂性。也是因为这个原因,同时考虑到临床意义,目前为止神经节细胞是视网膜中被研究得最多、了解得最深入的神经元。而即便如此,我们对它们的了解也还是很不全面,甚至多数还停留在根据形态和功能对细胞进行分类的阶段。更不用说在形态和功能的一些最基本的方面才刚刚开始进行系统研究的双极神经元,以及其他种类的神经元。为了理解视网膜对视觉信息的加工处理过程与机制,对所有这些神经元进行系统而精细的研究都是必须的过程。
思考总结:
视网膜是源头视觉输入的(窗口);视网膜是视觉信息的(加工厂)。因此, 没有良好的“视网膜”就不会有良好的视觉 ,更不会有好的脑内视力。
总结(视网膜):
1 .它是人类感受外界讯息的(窗口)。
2 .它是人类利用永恒的太阳能(光能),激活人体神经能的(光能激活躯体神经能),光与图像激活大脑神经的最大“靶点(窗口)”。
3 .它是人类知识、智慧的输入窗口,也是感情,心里情绪的输出窗口。
4 .它是(感觉神经接受信息的总汇点),也是运动神经表现的起点,更是运动神经表现的应变管理讯息的(窗口)。
5 .它具有人躯体的重力垂直坐标与水平平衡坐标的信息功能,可被Y轴(视轴)统合影响的作用点。
生理视力复健科学:
源头输入刺激视网膜光电转化生物电信号-激活大脑神经(决定输入与输出的支配)-改善眼球症状,优化脑内视力。