Розділ 3. Результати дослідження та їх обговорення

3.1. Особливості будови і функції органу зору у дітей

Коли світло падає на певний об’єкт, то найчастіше відбувається один з трьох процесів : 1) світло поглинається і його енергія перетворюється не теплоту ; 2) світло проходить крізь об’єкт ; 3) світло відбивається від поверхні об’єкта. Часто можуть відбуватися два або три процеси одночасно. Для багатьох об’єктів відносна кількість світла, що поглинається і відбивається, залежить від довжини хвилі. Так, зелений листок рослини поглинає довгі і короткі хвилі сонячного світла і відбиває світло проміжної ділянки спектра, що сприймається нами як зелений колір.

Проте який саме колір ми бачимо, залежить не тільки від довжини хвилі, а й від розподілу енергії ( інтенсивності ) між різними частинами спектра і від неоднакової стимуляції фоторецепторів колірного зору – колбочкових фоторецепторів.

З погляду трикомпонентної теорії кольоросприйняття Юнга-Гельмгольца, у сітківці є три види колбочкових фоторецепторів

Довжина хвилі світла, нм

Спектр поглинання ( криві спектральної чутливості ) колбочкових

фоторецепторів трьох типів, які функціонують як незалежні оптичні приймачі.

Дійсно, при вимірюванні мікроспектрофотометром поглинання променів різної довжини одним колбочковим фоторецептором виявилося, що є колбочкові

фоторецептори, які максимально поглинають червоно-оранжеві ( 560 нм ) , зелені ( 530 нм ) і сині ( 430 нм ) промені

Отже, в сітківці виявлено три групи колбочкових фоторецепторів, кожний з яких реагує на промені одного з трьох основних кольорів видимого спектра.

Зоровий пігмент колбочкових фоторецепторів йодопсин об’єднує три пігменти – еритролаб, хлоролаб і ціанолаб. Кожен з них має максимальну спектральну чутливість, що відповідає трьом основним кольорам спектра. Справедливість трикомпонентної теорії кольоросприйняття підтверджується також законами змішування кольорів і багатьма психофізичними даними .

Електрофізіологічі дослідження показали, що електрична активність деяких гангліозних нейронів шару сітківки виникає під впливом проміння будь-якої довжини хвилі у видимій частині спектра. Такі елементи сітківки називають домінаторами ( Р. Граніт ). Одні домінатори отримують сигнали від паличкових фоторецепторів і називаються скотопічними, інші – від колбочкових і називаються фотопічними.

В інших гангліозних нейронах, що називаються модуляторами, ПД виникають лише при освітленні їх промінням певної довжини хвилі. Виявлено 7 видів таких модуляторів, які оптимально реагують на світло різної довжини хвилі ( від 400 до 6оо нм ). Три компоненти кольоросприйняття виникають внаслідок усереднення кривих спектральної чутливості модуляторів, які можна згрупувати відповідно до трьох основних частин спектра : синьо-фіолетової, зеленої, жовтогарячої.

У ХIХ ст. Герінг запропонував теорію опонентних кольорів, відповідно до якої існує 4 основних кольори – червоний, жовтий, зелений і синій. Ці кольори з’єднані попарно за допомогою двох антагоністичних механізмів : червоно-зеленого та жовто-синього і називаються опонентними, оскільки в

певний момент збуджується тільки один колір з кожної групи. Отже, теорія Герінга постулює наявність антагоністичних нейронних механізмів : якщо, нейрон збуджується під впливом зеленого стимулу, то червоний стимул викликає його гальмування.

Сучасні мікроелектродні дослідження показали, що у деяких хребетних, що мають колірний зір, існують“ червоно-зелені” нейрони, в яких виникає гіперполяризація, коли його рецептивне поле освітлюється короткохвильовим світлом у діапазоні 400-600 нм, а при освітленні світлом довжиною хвилі понад 600 нм, виникає деполяризація мембрани . Припускають, що такі нейрони найефективніше кодують інформацію про колір. Справедливість теорії опонентних кольорів підтверджується й наявністю кольорових послідовних образів.

Отже, під час дії на фоторецептори світла певної довжини хвилі виникає відповідна комбінація збуджень колбочкових фоторецепторів, яка визначає комбінацію збуджень у системі опонентних нейронів і створює максимум збудження на одному з селективних детекторів кольору. Як наслідок, виникає селективне і суб’єктивне сприйняття кольору.

Колірний і просторовий зір розв’язує два основних завдання: опис кольору (барви) предмета чи його частин і впізнання предмета за допомогою кольору. На світлове випромінювання певної довжини хвилі колбочкові фоторецептори трьох різних типів відповідають сигналами, які відрізняються за своєю амплітудою. Якісно ж усі сигнали однакові і колірних відчуттів у собі не несуть.

У проекційній зоровій зоні кори півкуль великого мозку існують рецептивні поля, які реагують на забарвлені певним чином розміщені смужки, а також звичайні концентричні колірні поля. Психофізіологічні дослідження свідчать про те, що в зоровій зоні кори мозку людини існують червоно-зелені і синьо-жовті канали, які чітко відрізняються від ахроматичних. Надзвичайно важливою особливістю зорової системи є можливість пізнавати забарвлення предметів незалежно від умов освітлення. Це явище називають константністю кольороспийняття. Воно зумовлене наявністю у зоровій зоні кори нейронів, які реагують у вузькій смузі частот незалежно від спектра, відбитого від поверхні об’єкта.

Крім спектральних кольорів існують і неспектральні кольори. Так, при змішуванні спектральних кольорів не можна отримати таких кольорів, як брунатний, хакі, маслиновий. Вважають, що неспектральні кольори виникають тільки при змішуванні пігментів, зокрема їх можна отримати шляхом додавання до спектральних кольорів “чорного кольору” . Це здійснюється не лише за допомогою пігментів, а й приладів: колірної телевізійної установки, багатоканального колірного стимулятора.

Так, жовтогаряча пляма в оточенні білого фону буде жовтогарячою лише за умови, що яскравість самої плями не менша яскравості фону. Якщо ж зробити яскравість фону більшою, ніж яскравість плями, тобто змінити точку в колірному просторі по осі White-Black відносно нульового рівня, то отримаємо насичений брунатний колір.

Отже, це доводить, що “чорна” половина колірного