Antes de comenzar el artículo, me dirijo a pequeños fotógrafos: abastecerse de extintores de incendios.
Vamos!
En este artículo, intentaré prescindir de analogías del ojo con una cámara y el cerebro con una computadora. Por qué
Desde los primeros intentos de estudiar el cerebro por humanos, las personas han estado buscando analogías para facilitar la comprensión / explicación de su trabajo. Para cada época hubo ejemplos: una persona comparó el cerebro con el dispositivo más complejo de su tiempo:
- máquinas de vapor,
- tecnología de la lámpara,
- hoy son computadoras,
- en el futuro ...
Pasemos a los libros de texto de fisiología para evitar conceptos erróneos innecesarios.
El ojo como sistema óptico
En esta figura, agregó explicaciones por conveniencia.Comencemos con la guía de oftalmología.
El poder refractivo total de todo el sistema óptico conductor del ojo se llama
refracción física.Dioptrías de todos los medios ópticos del globo ocular:
- córnea ~ 43 dioptrías,
- cámara frontal ~ 3 dioptrías,
- la lente ~ 19-33 dioptrías,
- cuerpo vítreo ~ 6 dioptrías.
La cámara anterior está llena de humor acuoso, un líquido que está cerca del agua en propiedades ópticas.
(Remizov AN "Física médica y biológica" p. 384)Debe entenderse que los primeros tres medios están recolectando luz, y el cuerpo vítreo la dispersa, por lo que al calcular restamos este valor.
El poder de refracción se calcula en dioptrías de acuerdo con una fórmula simple de óptica geométrica:
D = Dr + Dp.k + Dhr-Dst.t. = 43 + 3 + 19-6 =
59 dioptríasEl valor de la lente en este cálculo es de
19 dioptrías , ya que corresponde a su refracción en un estado relajado cuando miramos a la distancia.
A continuación, traducimos las dioptrías a milímetros:
F = 1 / D = 1/59 = 0.0169 m = 17 mm.
Conclusión: la longitud focal del ojo humano es de
~ 17 mm.En la etapa de estudio de las propiedades ópticas del
ojo, tenemos un valor de ~ 17 mm.
Cita: “Tomemos el caso donde la refracción física promedio (60,0D) en el globo ocular con el tamaño anteroposterior del tamaño promedio (23 mm). Es fácil calcular que con un grosor de la córnea de aproximadamente 1 mm, una profundidad de la cámara anterior de aproximadamente 3 mm y una distancia desde el polo anterior de la lente hasta el punto nodal de 2 mm, desde el último hasta la retina, solo quedan 17 mm, lo que asegurará el foco de rayos paralelos en la fosa central de la mancha amarilla porque coincide con la distancia focal principal ".
S.A. Rukhlova "Fundamentos de Oftalmología" 2006Pero, creo, alguien se opondrá: ¡la distancia focal debe ser de unos 50 mm!
¿Por qué
debería y por qué algunas personas
piensan eso ? Para responder a esta pregunta, nos moveremos más allá, en la corteza visual.
Corteza visual
David Hubel y Thorsten Wiesel en sus famosos trabajos sobre la fisiología de la visión establecieron que la
retina -> LKT -> corteza visual primaria tiene una
organización topográfica .
Esto nos dice que el orden en que las fibras del nervio óptico salen de la retina se mantiene en la corteza V1.
Y R. Tutell pudo visualizar esta declaración. Para hacer esto, tomó un macaco, lo rellenó con tranquilizantes y durante 45 minutos mostró un objetivo con tres círculos radiales. Los monos miraron el dibujo con un solo ojo. Antes de toda esta aventura, el animal fue inyectado con 2-desoxiglucosa radiactiva.
Como las neuronas se alimentan exclusivamente de glucosa, las células más activas pueden rastrearse fácilmente: consumen la mayor cantidad de azúcar.
Después de eso, los macacos estiraron su corteza visual primaria, se congelaron y mostraron marcas radiactivas.
El resultado se muestra en la figura a continuación.
El círculo más pequeño en el centro del objetivo en una proyección topográfica en la corteza ocupa un área bastante más pequeña que el área del círculo exterior. En los
humanos, este efecto es aún más pronunciado: la parte central del campo visual se proyecta en áreas más grandes de la corteza.
Para facilitar la comprensión, se creó la siguiente figura:
Aquí puede ver claramente cómo se amplía la imagen desde el centro de la retina.
Voy a enfatizar que esto
no es
óptico , sino un aumento
cortical .
Para resumir:
- distancia focal
~ 17 mm ,
- cobertura del campo de visión de un ojo horizontalmente 140 - 160˚,
- La imagen de la parte central de la retina crea una
sensación (fenómeno) en la corteza de una imagen ampliada, aunque la proyección óptica es uniforme.
UPD:Y, sin embargo, para tranquilizar a quienes se queman desde 17 mm, la figura de distancia focal se dio arriba para
todo el ojo y para
todo el campo de visión.
Tenemos una visión clara solo en la parte central de la retina llamada
Fovea . La resolución angular de esta parte de la retina es de
1˚40 ' . Cuando miramos el mundo que nos rodea (leemos el texto, miramos el paisaje), casi siempre nuestra atención está en este pequeño punto con una resolución angular de aproximadamente
1 grado . Sí, conscientemente podemos desviar nuestra atención incluso hacia el borde de la retina, donde la imagen está completamente borrosa. Pero es imposible expandir la zona de atención, tal es la fisiología de la corteza visual y la fenomenología de construir la imagen que vemos al final. Y en base a esta experiencia visual, se crea una impresión de un campo de visión más estrecho (distancia focal larga) de lo que realmente es.
ReferenciasVVVit "La estructura del sistema visual humano" 2003
E.A. Egorov "Oftalmología" 2010
S.A. Rukhlova "Fundamentos de Oftalmología" 2006
Novokhatsky A.G. Perimetría Clínica, 1973
David Hubel - Ojo, cerebro, visión
Stephen Palmer - De los fotones a la fenomenología
Baars B., Gage N. - "El cerebro, la cognición, la mente"
John Nicholls, A. Martin, B. Wallas, P. Fuchs - "De la neurona al cerebro"
Michael Gazzaniga - "¿Quién está a cargo?"
Referenciashttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089662730700774Xhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10944/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5446894/https://books.google.com/books?id=_yYrIBT42BkC&pg=PA414