Žmogaus regėjimas yra vienas sudėtingiausių procesų mūsų organizme, nuolat verčiantis šviesos impulsus į prasmingus vaizdus. Nors pasaulį matome spalvotai, retai susimąstome, kodėl taip yra ir kodėl regime tik tam tikras spalvas. Mokslininkai teigia, kad regime tik kelis procentus to, kas vyksta aplink mus.
Akies anatomija ir spalvų matymas
Žmogaus akies anatomija yra nepaprastai elegantiška, o jos veikimą geriausia suprasti palyginus su profesionaliu fotoaparatu. Akies veikimo principas prasideda nuo šviesos. Šviesai, atsispindėjusiai nuo objektų, pasiekus akį, ji pirmiausia keliauja per skaidrų išorinį sluoksnį - rageną. Pagrindinė ragenos funkcija yra laužti šviesos spindulius ir nukreipti juos gilyn į akį. Tai yra pirminis šviesos lūžis akyje.
Toliau šviesa praeina pro vyzdį. Iš karto už vyzdžio slypi akies lęšiukas. Jo užduotis - tiksliai sufokusuoti šviesos spindulius, tai vadinama akies akomodacija. Lęšiukas keičia savo formą, prisitaikydamas prie atstumo: jis tampa išgaubtesnis, kai žiūrime iš arti, ir plokštesnis, kai žvelgiame į tolį. Sufokusuota šviesa pasiekia akies dugną, kur yra tinklainė.
Tinklainės vaidmuo
Tinklainės funkcija yra gyvybiškai svarbi: tai tarsi jautri fotoaparato juostelė, paverčianti šviesą į elektrinius signalus. Tinklainėje yra specialios ląstelės - stiebeliai ir kūgeliai. Stiebeliai padeda matyti prieblandoje, o kūgeliai atsakingi už tai, kodėl žmogus mato spalvas ir smulkias detales. Kiekviena akis turi 6-7 milijonus fotorecepcinių ląstelių - kūgelių, kurių kiekvienas turi vieną iš trijų šviesai jautrių baltymų, vadinamų opsinais. Paveikus šviesai, opsinai pakeičia formą, sukeldami grandininę reakciją, kurios metu atsiradę elektriniai signalai reikiamą žinutę perduoda smegenims.
- Daugiau kaip pusė akyje esančių kūgelių reaguoja į raudoną šviesą.
- Apie trečdalis - į žalią.
- Vos du procentai kūgelių reaguoja į mėlyną šviesą.
Todėl mūsų regėjimas daugiausia remiasi geltonos ir žalios spalvų spektro dalies suvokimu. Daugelis kūgelių žmogaus akyje išsidėstę tinklainės centre, kurios skersmuo siekia vos dalelę milimetro. Šviesa fokusuojama į šią sritį, todėl mūsų regėjimo centre sukuriamas ryškus, aiškus spalvotas vaizdas.
Galutinis taškas šioje kelionėje yra regos nervas. Regos nervo reikšmė yra perduoti šiuos sudėtingus elektrinius signalus į smegenis. Tik tada mes iš tikrųjų suprantame ir „pamatome“ tai, į ką žiūrime.
Signalo perdavimas į smegenis
Akies gale yra plonytis nervinio audinio sluoksnis, išklotas šviesai jautriomis ląstelėmis. Šviesai pasiekus ląstelėje esančius pigmentus, aktyvuojasi platus signalų tinklas, kol galop informacija perduodama smegenims. Pirmiausia signalai pereina per interneuronus, tuomet keliauja į nervinių ląstelių telkinius, vadinamus ganglijomis. Šios viena su kita sujungtos ląstelės gali palyginti gretimus signalus, tarsi filtras atskirti dalį nereikalingos informacijos, o tuomet pasiųsti juos į smegenis. Tai padeda padidinti vaizdo ryškumą ir kontrastą.
Kadangi smegenis pasiekia pora regos nervų, jie susitinka taške, vadinamame regos nervų kryžme. Čia signalai iš abiejų akių kairių pusių nukreipiami į kairį smegenų pusrutulį ir atvirkščiai. Tai leidžia palyginti abu vaizdus ir juos sujungti. Smegenis šie signalai pasiekia per gumburą, kuris ateinančią informaciją išskirsto į dvi dalis: vienoje yra spalvos ir detalės, o kitoje - judesiai ir kontrastingumas. Ši informacija tuomet keliauja į smegenų dalį - regimąją žievę.
Spalvų jutimo teorijos
Spalvų jutimo fiziologija dar nevisiškai išnagrinėta. Labiausiai paplitusi trijų komponentų spalvų jutimo teorija, kurią 1756 m. sukūrė M. Lomonosovas. Vėliau ją patvirtino kiti mokslininkai. Ši teorija teigia, kad tinklainėje yra trys spalvą juntantys komponentai. Šie komponentai skirtingai reaguoja į įvairaus ilgio šviesos bangas:
- Pirmojo tipo komponentai jautriausi ilgos bangos (raudona spalva) spinduliams ir mažai jautrūs vidutinio ilgumo (žalia spalva) bei trumpų bangų (violetinė spalva) spinduliams.
- Antrojo tipo komponentai stipriausiai reaguoja į vidutinio ilgio bangas (žalia spalva) ir silpniau į ilgų (raudona spalva) bei trumpų bangų (violetinė spalva) spindulius.
- Trečiojo tipo komponentus silpnai dirgina ilgos (raudona spalva) ir vidutinės bangos (žalia spalva) spinduliai, tačiau jie labai jautrūs trumpos bangos (violetinė spalva) spinduliams.
Jeigu visi komponentai dirginami vienodai, žmogus mato baltą spalvą, jei jie visai nedirginami - juodą spalvą. Yra ir kitokių spalvų jutimo teorijų, tačiau nė viena jų nepaaiškina, kaip matome spalvas.
Baltos šviesos spektre I. Niutonas 1666 m. išskyrė septynias pagrindines spalvas: raudoną, oranžinę, geltoną, žalią, žydrą, mėlyną ir violetinę. Ilgųjų bangų spinduliai sukelia raudonos spalvos pojūtį, trumpųjų - violetinės. Taigi spalvos tono pojūtis priklauso nuo šviesos bangos ilgio. Spalvos sodrumas (niuansas) priklauso nuo baltos spalvos kiekio spalvoje. Kuo daugiau baltos spalvos, tuo pagrindinė spalva mažiau soti. Kiekviena spektro spalva turi papildomą spalvą, su kuria ją sumaišius gaunama achromatinė spalva - balta ar pilka. Maišant spalvas kitomis kombinacijomis, gaunama tarpinio tono spalva. Visą atspalvių įvairovę galima gauti sumaišius tris pagrindines spalvas: raudoną, žalią ir violetinę.
Spalvų suvokimo skirtumai tarp žmonių ir gyvūnų
Do You Have SUPER Color Vision?
Žmogaus akyje yra trijų rūšių specialūs receptoriai, vadinamosios kolbelės, kurių viena skirta mėlynai, kita raudonai, trečia - žaliai spalvai atskirti. Kadangi turime tris rūšis skirtingų receptorių spalvoms suvokti, esame laikomi trichromatais. Tačiau spalvų suvokimas gali skirtis ne tik dėl akies pigmentų, bet ir dėl smegenų ar net genetinės informacijos.
Spalvų suvokimas ir lytis
Kas dešimtas vyras ir viena iš 200-400 moterų turi didesnį ar mažesnį pigmento disbalansą arba tam tikras ligas, dėl kurių gali būti sutrikęs spalvų jutimas. Todėl nenuostabu, kad moterys dažnai mato daugiau spalvų nei vyrai. Moterys gali turėti dar didesnį jautrumą suvokiant skirtingas spalvas, todėl kartais sunku suvokti, kad mums įprastos spalvos kitam gali atrodyti kitaip.
Svarbus ir tai, kaip suvokdami spalvą, ją įvardijame. Tai priklauso nuo kalbos (kiek joje yra žodžių skirtingoms spalvoms įvardinti) ir asmeninės patirties. Vienos kalbos turi bent 50 žodžių, kad ir sniego spalvai nusakyti, o kitos tuo pačiu žodžiu vadina ir žalią, ir mėlyną spalvas. Be to, pavadinimas nereiškia, kad įvardindamas ta pačia spalva žmogus jaučia tą patį, mat pavadinti išmokstame vartodami.
Gyvūnų spalvų rega
Daugelis ankstyvųjų žinduolių buvo aktyviausi naktį ir gyveno po žeme, todėl geras spalvinis regėjimas jiems nebuvo būtinas. Tačiau kai primatai pradėjo keltis į medžius, galimybė matyti raudoną spalvą labai pravertė, nes leido lengviau atskirti prinokusius raudonus vaisius nuo žalių. Tiesa, net ir šiandien ne visi primatai suvokia tris spalvas: kai kurių regėjimas dvispalvis, o daugybė naktinių beždžionių mato tik juodą ir baltą spalvas. Kai kurios žuvų, reptilijų ir paukščių rūšys turi net keturių spalvų regą.
Šunų spalvų suvokimas
Populiarus teiginys, kad šuo skiria tik dvi spalvas - juodą ir baltą bei galbūt pilkus atspalvius, nėra visiškai teisingas. Šuns akyje yra du šviesai jautrūs kūgeliai, o ne trys, kaip pas žmogų. Todėl šunys vaivorykštės spalvas mato šiek tiek kitaip nei dauguma žmonių.
- Šunys gali atskirti žalios, tamsiai mėlynos, mėlynos, rudos ir geltonos spalvos atspalvius, nes jų kūgeliai yra jautrūs geltonai ir mėlynai šviesai.
- Jie blogai suvokia impulsus su spalva iš įvairių raudonų atspalvių paletės. Raudona spalva, priklausomai nuo jos ryškumo, suvokiama kaip šviesiai arba tamsiai ruda.
- Tokias spalvas kaip žalia, oranžinė ar gryna geltona šunys suvokia kaip skirtingus geltonos spalvos atspalvius.
- Žalios ir mėlynos spalvų derinys, žvelgiant iš šuns perspektyvos, yra panašus į pilką spalvą.
Šunų akis panašiai sudėta kaip ir žmogaus akis, tačiau kai kurie skirtumai reiškia, kad jie turi daug platesnį regėjimo lauką nei žmogus ir gali geriau orientuotis esant prastoms naktinio apšvietimo sąlygoms. Jų regėjimas pritaikytas medžioklei ir leidžia ne tik stebėti vaizdo detales, bet ir akimirksniu reaguoti į bet kokį judesį. Nors šuns akis nėra tokia jautri, kaip, pavyzdžiui, katės, naktį jie mato daug geriau nei žmonės, nes gyvūno ragena yra labai didelė, o tai leidžia vyzdžio angai pasiekti didesnį dydį ir padidinti šviesos kiekį, pasiekiantį tinklainę. Be to, po tinklaine yra atspindinti membrana, vadinama gobelenu, kuri kaip veidrodis nukreipia šviesos spindulius atgal į receptorius ir padidina jų sužadinimo lygį.
Šunys turi labai mažą gebėjimą prisitaikyti, t. y. pritaikyti akį, kad pakaitomis žiūrėtų į artimus ir tolimus daiktus. Dauguma veislių puikiai mato objektus didesniais atstumais. Tačiau jiems kyla problema atskirti artimų daiktų detales (žmonėms toks regėjimo bruožas traktuojamas kaip defektas - toliaregystė). Kita vertus, kai kurios šnaucerių, aviganių ir rotveilerių veislės turi akį, pritaikytą aštriems netoliese esančių objektų matymams. Iš tolo jie mato judesį ir neryškius daiktų kontūrus, o ne detales.
Spalvų jutimo sutrikimai
Spalvų jutimo patologija gali būti įgimta ir vadinama daltonizmu (anglų chemiko J. Daltono, turėjusio spalvų jutimo defektą ir jį aprašiusio 1798 m., vardu). Įgimtas aklumas spalvoms yra paveldimas recesyviškai. Daltonizmas yra įgimtas spalvinės regos sutrikimas, spalvinio matymo yda, aklumas spalvoms, dažniausiai raudonai. Pasitaiko daugiausia vyrams ir yra paveldimas. Yda susijusi su tinklainės nervinių ląstelių (kūgelių) nevisavertiškumu.
Galime įvardinti dvi akių ligas:
- Achromatopsija - visiškas nesugebėjimas skirti spalvas. Žmonės, sergantys achromatopsija, pasaulį regi tik dviem spalvomis - balta ir juoda.
- Daltonizmas - įgimtas spalvinės regos sutrikimas, aklumas spalvoms, dažniausiai raudonai.
Spalvų jutimas gali būti anomalinis (anomalinė trichromazija) arba žmogus gali nejusti vienos iš trijų spalvų (dichromazija). Įgyti spalvų jutimo sutrikimai būna susirgus tinklainės, regos nervo ir centrinės nervų sistemos ligomis. Tuomet gali sutrikti vienos ar abiejų akių spalvų jutimas (dažniausiai žmogus neskiria visų trijų spalvų), būna ir kita regos funkcijų patologija. Įgytas spalvų jutimo sutrikimas būna ir tuomet, kai žmogus bespalvius daiktus mato spalvotus (chromatopsia). Beveik visada tai yra laikinas reiškinys.
Dėl daltonizmo negalima pasirinkti kai kurių profesijų, tokių kaip vairuotojo, siuvėjo, dailininko, dažytojo, gydytojo.
Spalvų jutimo sutrikimų nustatymas
Spalvų jutimo sutrikimo nustatymas yra labai svarbus profesinės atrankos ir karinės ekspertizės etapas. Žmonės su įgimta spalvų jutimo patologija niekuo nesiskundžia, net patys apie savo ydą nežino. Daltonizmui diagnozuoti naudojamos specialios spalvotos lentelės. Mūsų Respublikoje naudojamos J. Rabkino polichromatinės pigmentinės lentelės. Jomis galima nustatyti ne tik spalvų jutimo sutrikimo pavidalą, bet ir jo laipsnį. Lentelės sudarytos remiantis šviesumo ir sotumo lyginimo principu.
Kiekviena lentelė sudaryta iš pagrindinės ir papildomos spalvos skritulėlių. Iš įvairių šviesumo ir sotumo pagrindinės spalvos skritulėlių sudaryti skaičiai arba figūros (trikampiai, kvadratai, apskritimai), kuriuos skiria normalus trichromatas ir kurių nemato spalvų neskiriantis žmogus, nes jis negali atskirti tonų ir lygina pagal sotumą. Gydytojas ligonį tiria dieną. Tiriamasis sodinamas nugara į langą 1 m atstumu nuo lentelės. Okulistas paeiliui rodo lenteles ir prašo pasakyti, kokius ženklus pacientas mato. Vienos lentelės ekspozicija - 2-3 sek. Pirmosios dvi lentelės yra kontrolinės. Jas turi matyti visi žmonės. Rodant kontrolines lenteles, tiriamajam paaiškinamas jo uždavinys. Gydytojas registruoja paciento atsakymus į kiekvieną lentelę, po to sugretina su lentelės priede esančiais nurodymais.
Tiksliausias spektrinis spalvų jutimo tyrimas yra anomaloskopija. Anomaloskopo veikimo principas - tai dviejų spalvų laukų lyginimas. Vienas laukas yra geltonos spalvos su kintamu šviesumu, kitas - apšviestas raudonais ir žaliais spinduliais. Šio lauko toną tiriamasis gali keisti nuo ryškiai raudono iki ryškiai žalio. Maišydamas raudoną ir žalią spalvas, pacientas turi gauti geltoną spalvą, kuri pagal toną ir šviesumą atitinka kontrolinį lauką.
Fosfenai: regos iliuzijos
Patrynus akis, akies obuolyje padidėja spaudimas. Šis spaudimas aktyvuoja ganglionų ląsteles tinklainėje panašiu būdu, kaip tai padaro šviesa. Tokie reiškiniai vadinami „fosfenais“. Jie žinomi nuo senų laikų, apie juos rašyta dar senovės Graikijoje. Dažniausiai pasitaikantys fosfenai yra įvairių spalvų besisklaidantys burbuliukai, kurie trinant akį juda. Taip pat yra žaižaruojančios ir greitai judančios struktūros, kurios greičiausiai atvaizduoja ląstelių, esančių regimojoje sistemoje, išsidėstymą.
Akių spalvos pokyčiai
Retai susimąstome, kodėl pasaulį matome spalvotai ir būtent tik keliomis spalvomis. Iš tiesų pasaulis yra daug įvairesnis. Mokslininkai įrodė, kad regime tik kelis procentus to, kas vyksta aplink mus.
Akių spalva kūdikystėje ir su amžiumi
Daugelis europiečių vaikų gimsta su tamsiai mėlynos spalvos akimis. Tačiau pas juos akių spalva gali pasikeisti per pirmuosius gyvenimo metus. Tai susiję su tuo, kad pas ką tik gimusį kūdikį akies rainelėje yra labai mažai pigmento melanino, kurio kiekis per pirmuosius kūdikio gyvenimo metus gali gerokai padidėti, ir tokiu būdu pasikeisti vaiko akių spalva. Tačiau kai kurie mažyliai jau gimsta su rudos spalvos akimis. Pas tokius vaikus akių spalva jau nebesikeičia ir tokia išlieka visą likusį gyvenimą.
Ar pasikeis mažylio akių spalva, galima sužinoti atidžiai apžiūrėjus kūdikio akių rainelę: jeigu rainelėje yra tamsių taškelių, greičiausiai su amžiumi vaiko akių spalva patamsės. Tačiau tokie tamsūs taškeliai akių rainelėje gali būti ir įprasta akių pigmentacija, atsiradusi dėl melanino sankaupų. Taigi, akių spalva visą likusį gyvenimą gali išlikti tokia pati kaip kūdikystėje.
Hormoniniai ir aplinkos veiksniai
Manoma, jog akių spalva taip pat gali keistis ir dėl hormoninių pokyčių organizme (pavyzdžiui, nėštumo metu, užplūdus stiprioms emocijoms). Tai nereiškia, kad jūsų žydros akys taps rudomis ir atvirkščiai, tačiau akių atspalvis gali tapti šviesesnis arba tamsesnis. Šiuo pagrindu veikia ir hormoniniai akių lašai, kurie, ilgiau juos vartojant, gali sukelti akių rainelės patamsėjimą.
Be to, mūsų akių atspalvis gali keistis veikiant tokiems aplinkos faktoriams kaip patalpų apšvietimas, aplinkos apstatymas, makiažas, drabužių spalva ir pan. Mūsų akių rainelė yra valdoma grupės raumenų, kurie susitraukia ir išsiplečia, tokiu būdu kontroliuodami akies vyzdžio dydį. Vyzdis išsiplečia prie blankaus apšvietimo ir susiaurėja esant ryškiai šviesai. Vyzdis taip pat susiaurėja, kai mes savo žvilgsnį sufokusuojame į kokius nors daiktus, pavyzdžiui, į knygą, kurią skaitome. Keičiantis vyzdžio dydžiui, akių rainelės pigmentai taip pat suspaudžiami arba paskleidžiami, tokiu būdu šiek tiek pasikeičia ir akių atspalvis.
Regėjimo sutrikimai ir prevencija
Kartais pasaulis ima atrodyti šiek tiek blankesnis. Ne todėl, kad pasikeitė spalvos. Tiesiog mūsų akys pradeda pavargti. Dirbant ilgas valandas prie ekranų, skaitant ar vairuojant vėlų vakarą, galime pajusti, kad vaizdas nebėra toks ryškus, koks buvo anksčiau. Mes dažnai linkę tai nurašyti tiesiog laikinam nuovargiui, stresui ar prastam apšvietimui. Tačiau akys - tai itin tikslus instrumentas. Net nedidelis išsiderinimas ilgainiui gali paveikti visą regėjimo sistemą.
Dažniausi regėjimo sutrikimai ir jų priežastys
- Galvos skausmas: Dažnai atsiranda kaktos srityje ar aplink akis po skaitymo ar darbo kompiuteriu.
- Amžiaus pokyčiai (presbiopija): Sulaukus 40-ies, daugelis pastebi, kad tampa sunkiau įžiūrėti smulkų šriftą. Tai vadinama presbiopija. Presbiopija neužklumpa per naktį. Ji po truputį atitolina nuo jūsų mėgstamą knygą ar telefono ekraną.
- Ekranų poveikis: Mes gyvename skaitmeniniame amžiuje. Žiūrint į ekranus, mūsų mirksėjimo dažnis sumažėja net tris kartus. Dėl to akys nepakankamai drėkinamos, atsiranda sausumo jausmas. Ekranai skleidžia mėlynąją šviesą ir reikalauja nuolatinio, intensyvaus fokusavimo į vieną tašką iš arti. Dėl to akies raumenys yra nuolat įsitempę.
- Akių ligos: Kai kurios būklės vystosi nepastebimai. Pavyzdžiui, glaukoma neprasideda centre. Ji tyliai vagia jūsų pasaulio pakraščius - mažina periferinį regėjimą be jokio skausmo. Kitos būklės, kaip katarakta (lęšiuko drumstėjimas) ar geltonosios dėmės degeneracija, taip pat palaipsniui silpnina vaizdo ryškumą.
Regėjimo išsaugojimo būdai
Šiuolaikinė regėjimo patikra yra visiškai neskausmingas, komfortiškas ir greitas procesas. Akių dugno tyrimas specialiais prietaisais ištiria tinklainę ir regos nervą.
Jei po patikros paaiškėja, kad jūsų akims reikia pagalbos, galite būti ramūs - medicina ir technologijos šiandien siūlo itin efektyvių ir patogių būdų:
- Progresiniai akiniai: Idealus sprendimas tiems, kurie anksčiau turėjo naudoti dvejus akinius (skaitymui ir žiūrėjimui į tolį). Progresiniai lęšiai turi sklandų perėjimą tarp skirtingų zonų, todėl leidžia puikiai matyti visais atstumais be jokio diskomforto.
- Akių lašai: Dirbantiems prie kompiuterių dažnai pakanka paprasto, bet efektyvaus sprendimo - drėkinamųjų lašų (dirbtinių ašarų).
- Lazerinis gydymas: Tiems, kurie nori visiškai atsisakyti akinių ar kontaktinių lęšių, šiuolaikinė mikrochirurgija siūlo saugias lazerinės korekcijos procedūras.
- Akių pratimai: Puikiai tinka raumenų atpalaidavimui, spazmų nuėmimui ir kraujotakos gerinimui, o tai padeda sumažinti akių nuovargį. Tačiau jei pakito fizinė akies forma (pvz., atsirado trumparegystė) arba natūraliai su amžiumi sustandėjo akies lęšiukas, pratimai to neatkurs.
Prevenciniai patarimai
- Taikykite 20-20-20 taisyklę: Kas 20 minučių atitraukite akis nuo ekrano ir bent 20 sekundžių žiūrėkite į objektą, esantį maždaug 6 metrų (20 pėdų) atstumu.
- Nepabijokite mirksėti: Kai dirbate įsitempę, sąmoningai prisiminkite sumirksėti.
- Reguliuokite apšvietimą: Ekranas neturėtų būti vienintelis šviesos šaltinis tamsiame kambaryje.
- Reguliarūs vizitai pas specialistą: Profilaktiniai regėjimo tyrimai yra investicija į jūsų ramybę.