Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
letnik 2015, številka 9
uvodnik
Teden možganov 2015: Zakulisje pogleda
Lea Kristan
članki
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
kolofon
letnik 2015, številka 9 - posebna izdaja ob Tednu možganov 2015
Vsi se lahko spomnimo, kako smo se nekega pomladnega dne odpravili v naravo in opazovali njeno neskončno barvitost. Ali pa poslavljanje dneva, ko je sonce nad pokrajino zapustilo živordeče odtenke. Spomnili se bomo tudi dobrega filma, razstave ali prebrane knjige. Skozi oko pa že od rojstva priteka v možgane še neskončno drugih dražljajev, ki za nas niso pomembni zgolj iz estetskega vidika. Vidni vtisi postajajo med seboj vse bolj povezani, hkrati pa se začnejo že zelo zgodaj povezovati z drugimi možganskimi omrežji (jezikovnim, čustvenim, prostorskim …), s tem pa ključno sooblikujejo naš spoznavni aparat.
Vidni sistem je eden najpomembnejših senzoričnih sistemov pri človeku. Iz okolice nam prinaša izjemno količino informacij, ter jih dostavlja možganom za višjo predelavo. Čeprav se nam zdi zaznavanje zunanjega sveta relativno preprosto, pa je vidno procesiranje izjemno zapleten niz elektrokemičnih reakcij, ki se zgodijo na relaciji oko - možgani. Vhodne podatke za vidno zaznavo predstavlja svetlobna energija specifičnega elektromagnetnega spektra, ki pripotuje iz zunanjega sveta do naših receptorjih v mrežnici. Receptorji pretvorijo svetlobne signale v kemično energijo, ta pa se pretvori v akcijske potenciale. Takšne »surove« informacije tako s pomočjo elektrokemičnih reakcij potujejo preko različnih skupin živčnih celic in nato preko vidnega živca, talamusa in optične radiacije, dokler ne prispejo do primarnega vidnega korteksa (V1), ki se nahaja v posteriornem (okcipitalnem) predelu možganov. Podobno kot za ostala čutila, velja tudi za vid; informacije iz levega vidnega polja gredo v desno hemisfero, iz desnega vidnega polja pa v levo hemisfero.
Področje V1 še ne predstavlja končne postaje, na kateri bi se nam vidni svet že smiselno izrisoval, temveč napajališče za ostale predele vidnega korteksa. Vidni korteks je sestavljen iz več kot tridesetih specializiranih področij, ki igrajo pomembno vlogo pri vidnem procesiranju. Eksperimenti na živalih in ljudeh so pokazali, da so ta področja organizirana v dve funkcionalno specifični poti, ki se obe začneta v področju V1. Prva pot poteka od V1 v temporalni reženj in igra pomembno vlogo pri identifikaciji objektov (zato ji pravimo tudi kaj oziroma ventralna pot). Druga pot pa poteka od V1 v parietalni reženj in igra pomembno vlogo pri identifikaciji prostorskih relacij med objekti in med lastnim telesom in okoljem (zato ji pravimo tudi kje oziroma dorzalna pot). Študije, v katerih so merili aktivnost posameznih nevronov pri opicah, potrjujejo takšen model funkcionalne specifičnosti vidnih področij. Nevroni, ki se nahajajo na ventralni poti (področja V4, TEO in IT – temporalni korteks) so selektivno odzivni na atribute dražljajev, ki so pomembni za identifikacijo objekta (npr. oblika, barva, tekstura). Po drugi strani pa so nevroni na dorzalni poti (področja V3, V3a) odzivni predvsem na dražljaje, povezane z gibanjem in lokacijo dražljaja (hitrost, smer). Dodatno potrditev temu modelu prispevajo študije nevroloških bolnikov.
Nevroznanost nam je v zadnjih desetletjih postregla še z dvema pomembnima značilnostma vidnega procesiranja. Prva se nanaša na hierarhično urejenost procesiranja informacij na ventralni poti. Živčne celice v področju V1 procesirajo zelo preproste informacije o dražljaju, poznejša področja (npr. V4) pa so sposobna procesirati mnogo kompleksnejše značilnosti dražljajev. Skladno s tem se povprečna velikost receptivnih polj s potovanjem informacije od področja V1 do temporalnega režnja povečuje. Receptivna polja v področjih V1 merijo približno 1,5°, v področjih V4 pa 4°. Receptivna polja nevronov v inferiornem temporalnem režnju (področje pomembno za analizo obrazov) merijo v povprečju 26 × 26°.
Druga pomembna značilnost se nanaša na odnose med posameznimi regijami znotraj vidnega korteksa. Domala vse povezave med sosednjimi pari področij znotraj ventralne poti so med seboj recipročne. Regija V1 predaja informacije regiji V2, hkrati pa tudi regija V2 predaja informacije regiji V1. Še posebej pomembna ugotovitev pa je, da segajo te recipročne povezave tudi izven vidnega korteksa. Obstajajo povratne projekcije v vidni korteks, ki prihajajo iz prefrontalnega in parietalnega korteksa, pa tudi iz globokih možganskih struktur. Brez teh povezav bi bilo k cilju usmerjeno vedenje nemogoče. Odzivali bi se zgolj na izstopajoče in ogrožajoče dražljaje, kompleksnejših nalog, ki zahtevajo usmerjanje pozornosti, organizacijo akcije, potlačitev prevladujočega odziva, pa ne bi mogli izvajati.
Čeprav predstavlja vidni korteks ključno področje za procesiranje vidnih informacij, je torej nemotena komunikacija teh predelov z drugimi omrežji v možganih ključnega pomena. Ko se slike povežejo s pomenom in jezikom, jih lahko začnemo opisovati in deliti z drugimi. Ko se povežejo z občutkom za prostor, se lahko na njihovi osnovi orientiramo v okolju. In ko jih poleg čopičev receptorjev obarvajo še naša čustva in se jih oprimejo spomini, ostanejo živordeči odtenki neba pred našimi očmi tudi po tem, ko tema že zdavnaj pade na Zemljo.
dr. Simon Brezovar, univ. dipl. psih.
Nevrološka klinika,
Univerzitetni klinični center Ljubljana