โรงเรียนบ้านควนเนียง

หมู่ที่ 3 บ้านบ้านควนเนียง ตำบลพรุพี อำเภอบ้านนาสาร จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84270

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

077-380121

ภาพ ที่จอประสาทตาของมนุษย์ การวิจัยเซลล์รับแสงของดวงตาและการประมวลผล

ภาพ

 

ภาพ ที่จอประสาทตาของมนุษย์ ในนิยายวิทยาศาสตร์หรือภาพยนตร์ เรามักจะเห็นฉากมหัศจรรย์ทุกรูปแบบ บางเรื่องดูเหมือนจะเกินความเป็นจริง แต่หลายๆ เรื่องก็อยู่ไม่ไกล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อนิยายวิทยาศาสตร์ในอดีต มีการเปลี่ยนแปลงของเวลา และเทคโนโลยีความก้าวหน้า ค่อยๆ สะท้อนให้เห็นในความเป็นจริง และความสำคัญของสมอง ที่เต็มไปด้วยความคิด และความคิดได้กลายเป็นที่โดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ

ถ้าสายตามนุษย์เพิ่มขึ้น 50เท่าจากพื้นฐานเดิมโลกที่เราเห็นจะเป็นอย่างไร จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสมองของสัตว์บางชนิดถูกแลกเปลี่ยนกัน การมองเห็นดีขึ้น 50เท่า จะทำให้เราเห็นอะไรได้บ้าง ปัญหานี้อาจไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเข้าใจในทางการตรวจสอบ 50ครั้ง ข้อมูลภาพยังเป็นเรื่องยากสำหรับสมองของเรา ในการประมวลผล เราอาจสำรวจปัญหานี้จากโครงสร้างระบบภาพที่มีอยู่แล้ว เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น

ประการแรก แสงภายนอกจะผ่านลูกตาของเรา และฉายไปยังเซลล์รับแสงหลายร้อยล้านตัวในเรตินา แสงหลังจะรับรู้แสงสเปกตรัมที่แตกต่างกันสามสีคือ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน จากนั้นจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับแอกซอนประสาท 1.2ล้านเส้น ผ่านการขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วของสัญญาณไฟฟ้า 90เปอร์เซ็นต์ของข้อมูลภาพจะถูกส่งไปยังด้านข้างลำตัวเข่า

หรือที่เรียกว่า ศูนย์ถ่ายทอดสัญญาณประสาทหลักจากจอตา ตั้งอยู่ในกลางของสมอง เป็นเหมือนสถานีถ่ายโอนสำหรับการประมวลผลข้อมูลภาพ ข้อมูลจะผ่านการประมวลผลเบื้องต้น และการรวม ซึ่งจะถูกประมวลผลสำหรับรูปทรงสี และวัตถุ จากนั้นจึงส่งต่อไปยังเปลือกสมอง บริเวณของเปลือกนอกภาพ ที่อยู่ในกลีบท้ายทอย

นอกจากคอร์เทกซ์ การมองเห็นหลักแล้ว สมองของมนุษย์ยังมีคอร์เทกซ์สายตาที่แตกต่างกัน ซึ่งเปรียบเสมือนสายการประกอบ ซึ่งปรับแต่งข้อมูลแสงอย่างง่ายทีละขั้นตอน แยกสีรูปร่างและการเคลื่อนไหว ในกระบวนการนี้คุณจะพบว่า ระบบการมองเห็นของเรา อาจไม่เหมือนกล้องถ่ายรูปง่ายๆ

เพียงแค่กดเพื่อถ่ายภาพ เพื่อประมวลผลข้อมูลภาพที่ซับซ้อน ยกเว้นดวงตา ศูนย์ถ่ายทอดสัญญาณประสาทหลักจากจอตาของเปลือกสมองขนาดใหญ่ ระบบภาพเป็นสัดส่วนที่สูงที่สุดของสมอง นอกจากนี้ในช่วงวิวัฒนาการ เรายังได้ปรับระดับซอฟต์แวร์ต่างๆ ให้เหมาะสมสำหรับฮาร์ดแวร์เหล่านี้ด้วย เพื่อให้ได้ผลประมวลที่ชัดเจนที่สุด

ตัวอย่างเช่น แม้ว่าเรตินาของเราจะมีตัวรับแสงจำนวนมาก แต่ก็ไม่ได้กระจายอย่างเท่าเทียมกัน แต่จะกระจายไปตามภูมิภาคและชั้นต่างๆ โดยมีการโต้ตอบและร่วมมือกัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การรับภาพที่ดีที่สุด เซลล์รับแสงบนเรตินามีสองประเภทชนิดหนึ่งคือ เซลล์รูปกรวยที่รับรู้สี และอีกเซลล์หนึ่งคือ เซลล์รูปแท่งที่รับแสงและความมืด เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้รับความละเอียดสูง

ภาพที่จอประสาทตาของมนุษย์ มีรอยบุ๋มจอตา ซึ่งเป็นร่องเล็กๆ ในใจกลางของจอประสาทตาที่มีพียง 1เปอร์เซ็นต์ของขนาด มันถูกปกคลุมหนาแน่นกับเซลล์รูปกรวย ด้วยความสามารถในการรับรู้แสงและความมืด ด้วยความสามารถในการแสดงความละเอียดสูงข้อมูลภาพ 50เปอร์เซ็นต์ ถูกตรวจจับผ่านรอยบุ๋มจอตา ซึ่งคิดเป็นเพียง 1เปอร์เซ้นต์ เพื่อให้การประมวลผลข้อมูลภาพ มีประสิทธิภาพมากขึ้น

อีกตัวอย่างหนึ่งคือ เปลือกสมองมีการแลกเปลี่ยน เมื่อประมวลผลข้อมูลภาพ มีปรากฏการณ์ที่น่าสนใจมาก เมื่อเรามองไปที่วัตถุจากระยะไกล เราจะสูญเสียรายละเอียดบางส่วนของวัตถุโดยอัตโนมัติ เรียกว่า ความถี่เชิงพื้นที่ที่สูงขึ้น และการประมวลผลรายละเอียดเหล่านี้ จำเป็นต้องอาศัยคอร์เทกซ์การมองเห็น การศึกษาโดยสถาบันประสาทวิทยา รับรู้รายละเอียดพื้นที่สมองทั้งหมด ไม่ได้รับการยอมรับอย่างสม่ำเสมอ

แต่บางพื้นที่จะตอบสนองต่อพื้นที่ที่มีความถี่เชิงพื้นที่สูงกว่า และบางพื้นที่จะตอบสนองเฉพาะความถี่เชิงพื้นที่ที่ต่ำกว่าเท่านั้น เซลล์มีขนาดใหญ่ขึ้น อาจมุ่งเน้นไปที่ภาพรวมมากขึ้น บางเซลล์มีขนาดเล็กลง และเน้นที่รายละเอียด นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า เมื่อเผชิญกับข้อมูลภาพที่ซับซ้อน

สมองมีการแบ่งงานและมีการทำงานร่วมกัน มีความซับซ้อนในขั้นตอนการประมวลผลแทนที่ เราจะกำหนดการปรับปรุงการมองเห็นทีละ 50ครั้งได้อย่างไร

เราสามารถมองเห็นสถานที่เล็กๆ ได้โดยดูที่แผนภูมิตาเท่านั้น เนื่องจากระบบภาพของเรา มีวิธีการประมวลผลข้อมูลภาพที่ซับซ้อน และมีประสิทธิภาพหากเพิ่มขึ้นเป็นห้าสิบเท่า เราอาจมีการเปลี่ยนแปลงมากมาย ตัวอย่างเช่น สีที่เราเห็นในตอนแรก อาจมีเพียงสีแสงหลัก 3สี ได้แก่ แดง เขียวและน้ำเงิน แต่หลังจากการปรับปรุงการมองเห็น

เราอาจรับรู้ข้อมูลเกี่ยวกับแสงได้มากขึ้นเช่น รังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งในปัจจุบันมองไม่เห็น ดังนั้นโลกในสายตาของเราจะมีสีสันมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อเรามองไปที่วัตถุที่อยู่ไกลและใกล้ เราจะได้รายละเอียดเพิ่มเติม วัตถุที่อยู่ห่างไกลจะดูไม่พร่ามัว และรายละเอียดจะชัดเจนมากขึ้น

การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในข้อมูลภาพอาจน่าตื่นเต้นเกินกว่าที่เราจะจินตนาการได้ แต่ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างของร่างกายทั้งหมดจะได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ดวงตาจะต้องใช้เซลล์รับแสงมากขึ้น เพื่อให้ได้ข้อมูลภาพที่สมบูรณ์ขึ้น 50 เท่า การกระจายของเซลล์รูปกรวยและแท่งทั้งหมด อาจต้องได้รับการจัดเรียงใหม่

และบริเวณรอยบุ๋มจอตา อาจจำเป็นต้องขยาย ในขณะเดียวกันในการประมวลผลข้อมูล ภาพ 50เท่า สมองของเราก็ต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างครอบคลุมเช่นกัน ทั้งเปลือกนอกของภาพจะขยายใหญ่ขึ้นหลายสิบเท่า

 

อ่านสาระเพิ่มเติมคลิก : โรควิตกกังวล ของผู้สูงอายุ เกิดจากสาเหตุอะไรและมีอาการอย่างไร?