Selles blogipostituses vaatleme lähemalt, kuidas silmade kaudu vastuvõetud visuaalset informatsiooni ajus töödeldakse ja kuidas me maailma tajume.
Me saame oma silmaulatusse jäävate objektide kohta välist teavet, näiteks nende värvi, tekstuuri, paksuse ja suuruse kohta. Meid ümbritsevate objektide objektiivsete ja väliste omaduste äratundmise abil saame vihjeid, mis võimaldavad meil teha õigeid otsuseid ja reageerida vastavalt olukordadele, milles me end leiame.
Me nimetame seda meelt nägemiseks ja meeleorgan, mis võtab vastu mitmesugust välist teavet meie tajuulatuses olevate objektide kohta, on silm. Nägemine on viiest meelest kaugelt kõige primaarsem ja instinktiivsem, kuna see kogub teavet, mida inimesed vajavad välismaailma tajumiseks ja selle kohta terviklike hinnangute tegemiseks. Me elame iga päev ümbritsetuna visuaalse teabe tulvast, seega vaatame, kuidas ajus töödeldakse silmade kaudu saadavat visuaalset teavet.
Kaamera ehitus sarnaneb inimsilma omaga, sedavõrd, et seda peetakse inimsilma järgi loodud. Foto tegemisel peegeldub valgusallika valgus objektilt ja läbib kaamera läätse, kus see murdub ja fokuseerub kaamera tumekastis olevale filmile. Kaamera lääts vastab inimsilma läätsele, samas kui soonkest ja võrkkest vastavad kaamera sees olevale tumekastile ja filmile. Läätse paksust reguleeritakse ripslihase kokkutõmbumise ja lõdvestumise abil, mis määrab valguse murdumise astme olenevalt kaugusest, ning murdunud valgus moodustab võrkkestale pildi. Läbi läätse murdunud maailm projitseeritakse võrkkestaks nimetatavale filmile.
Kuidas see projitseeritud pilt ajju edastatakse? Võrkkest koosneb mitmest rakkude kihist ja informatsioon liigub mööda neid kihte. Võrkkestal moodustunud visuaalne informatsioon läbib kolme fotoretseptorirakkude, bipolaarsete rakkude ja ganglionirakkude kihti ning edastatakse seejärel nägemisnärvi. Fotoretseptorirakke on kahte tüüpi: kepikesed ja kolvikesed. Kepikesed tunnevad ära heleduse, kolvikesed aga kolme põhivärvi: punase, rohelise ja sinise. Paljud fotoretseptorirakud moodustavad klastreid, mida nimetatakse fotoretseptoriväljadeks. Need fotoretseptoriväljad vastavad üks-ühele igale bipolaarse rakukihi rakule, mis asub väljaspool fotoretseptorirakkude kihti. Fotoretseptorirakkude kogum, mida nimetatakse retseptiivseks väljaks, on ringikujuline ja jagatud kaheks piirkonnaks: keskpunktiks ja perifeeriaks. Bipolaarsete rakkude aktiveerimine sõltub sellest, millises neist kahest piirkonnast fotoretseptorivälja fotoretseptorirakud on aktiivsed. Bipolaarsed rakud, millel igaühel on oma fotoretseptoriväli, on horisontaalselt ühendatud horisontaalsete rakkudega, mis eritavad inhibeerivaid neurotransmittereid, et muuta fotoretseptoriväljast edastatavad välised pildid selgemaks. Bipolaarsete rakkude välimine kiht ja võrkkesta rakkude kihi viimane kiht on ganglionirakud. Nagu bipolaarsetel rakkudel, on ka ganglionirakkudel ringikujulised retseptiivsed väljad, millel on keskne ja perifeerne ala. Nii nagu bipolaarsetel rakkudel on ringikujulised retseptiivsed väljad, mis koosnevad fotoretseptorirakkudest, on ganglionirakkudel retseptiivsed väljad, mis koosnevad bipolaarsete rakkude rühmast. Ganglionirakke on kolme tüüpi: W-rakud, X-rakud ja Y-rakud. Iga ganglionirakuga ühendatud retseptiivsete väljade poolt vastuvõetav visuaalne informatsioon varieerub tüübist olenevalt. X-rakud saavad teavet kolvirakkudelt ja vastutavad väliste objektide värvide eristamise eest. Y-rakud vastutavad objektidele fokuseerimise eest nende liikumise põhjal ja neil on suhteliselt laiem retseptiivne väli kui X-rakkudel. W-rakkude funktsioon on siiani teadmata ja need on kolmest ganglionirakkude tüübist väikseimad. Amakriinrakud, mis ühendavad ganglionirakke horisontaalselt, säilitavad ganglionirakkude valgustundlikkust vastusena taustvalgustuse taseme muutustele. Visuaalne informatsioon, mis läbib neid kolme rakukihti, edastatakse seejärel nägemisnärvi kaudu ajju.
Aju on närvirakkude kogum. Kuidas töödeldakse ajus meeleelundite, silmade, kaudu saabunud informatsiooni? Nägemisnärv toimib sillana silmade ja aju vahel. Nägemisnärv on üks 12 kraniaalnärvipaarist, mis ulatuvad ajust välja ja ühenduvad vasaku ja parema silmaga. Nende närvide ainulaadne omadus on see, et vasak ja parem närv ristuvad teineteisega. Seega edastatakse mõlema silma poolt vastuvõetud informatsioon aju vastasküljele. Ristunud visuaalne informatsioon salvestub talamuses. Talamust nimetatakse meelte juhtimiskeskuseks, sest kõik meeled peale haistmismeele läbivad seda enne ajukoorde edastamist, kust need saadetakse vastavasse sensoorsesse ajukoorde. Iga meel kandub talamuse eraldi piirkonda ja nägemise puhul läbib see lateraalse genikulaarse tuuma ning liigub primaarsesse nägemiskorteksisse. Nagu võrkkest, koosneb ka lateraalne genikulaarne tuum mitmest rakkude kihist, kusjuures iga kiht töötleb kindlat tüüpi visuaalset informatsiooni. Nägemiskoor, mis vastutab ajus nägemise eest, saab informatsiooni vasakult ja paremalt silmalt läbi talamuse. Primaarne nägemiskoor asub kuklasagaras ja koosneb vertikaalsetest kihtidest. Ühest ganglionirakust pärinev informatsioon edastatakse miljonitele neuronitele, mis moodustavad nägemiskoore, mis tunneb ära mitmesuguseid infokombinatsioone, nagu valguse suund, lainepikkus, asend ja liikumine. Nägemiskoorel on seitse kihti ja primaarsesse nägemiskoorde jõudev visuaalne informatsioon edastatakse vastavalt selle tüübile erinevaid teid pidi. Värvi puhul liigub see läbi neljanda nägemiskoore oimusagarasse, samas kui liikumis- ja ruumiinformatsioon edastatakse paremasse parietaalsagarasse viienda nägemiskoore kaudu. Kui visuaalne informatsioon jõuab ajupiirkonda, kus see lõpuks töödeldakse, suudame võrkkestale tekkinud kujutisi täielikult analüüsida ja tajuda ümbritsevat maailma justkui filmi vaadates.
Meie ees olev füüsiline reaalsus kandub ajju ja muundatakse elektrokeemilisteks signaalideks ning me suudame nende signaalide põhjal maailma näha. Igapäevaelus peame ümbritsevat maastikku enesestmõistetavaks, kuid kulisside taga toimub pidev signaaliülekande protsess silmade ja aju vahel. Silmade poolt vastuvõetud informatsioon läbib sadu miljoneid neuroneid, enne kui me suudame seda teadlikult tajuda.
Selle visuaalse info edastamise protsesside seeria keerukust ja keerukust võib pidada inimkeha tõeliseks müsteeriumiks. See visuaalse info töötlemise protsess on otseselt seotud meie ellujäämisega.
Näiteks olukordades, kus tuleb vältida kiskjaid või otsida toitu loodusest, võimaldab visuaalne teave koheselt ellu jääda. Visuaalsel teabel on oluline roll ka tänapäeva ühiskonnas. Autot juhtides, näoilmete ja žestide abil suheldes või uues keskkonnas orienteerudes kasutame pidevalt visuaalset teavet otsuste langetamiseks ja oma käitumise kohandamiseks. See näitab, et visuaalse teabe töötlemise ja tõlgendamise võime on inimese intelligentsuse ja kohanemisvõime oluline tegur.
Lisaks on tänapäeva tehnoloogia areng võimaldanud uusi visuaalseid kogemusi, nagu virtuaalreaalsus ja liitreaalsus. Need tehnoloogiad kasutavad meie visuaalse info töötlemise võimeid, et lammutada piire reaalsuse ja virtuaalsuse vahel, pakkudes uusi õppimis-, meelelahutus- ja ravimeetodeid. Tulevikus jätkab visuaalse info töötlemise tehnoloogia arengut ja aitab kaasa meie elukvaliteedi parandamisele.
Seega ei ole visuaalse informatsiooni kogumine ja töötlemine lihtne füsioloogiline protsess, vaid oluline mehhanism, mis laiendab inimkogemust ja teadmisi. Selle protsessi mõistmine ja kasutamine on oluline mitte ainult individuaalse kasvu, vaid ka kogu ühiskonna arengu jaoks. Visuaalse informatsiooni kaudu saame teha paremaid otsuseid, saada sügavamat arusaamist ja rikkalikumaid kogemusi.
