视锥细胞
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视网膜包含两个敏感的主要类型的光感受器细胞的视觉用于:在杆和视锥细胞。
杆不能分辨颜色,但(负责弱光暗)单色(黑白相间)的目标,他们的工作情况以及在昏暗的,因为它们含有色素,视紫红质(紫光),这是强度敏感在低光,但在较高的饱和(明视)强度。
棒广泛分布于视网膜,但就是没有在凹和没有一个盲点。
在棒密度大于周边视网膜中央视网膜。
视锥细胞是负责任的色觉。
耀眼的光芒,他们需要的功能比杆要求。
在人类中,有三种类型的视锥细胞,最大限度地敏感,长波长,中波长,短波长的光(通常称为红,绿,蓝,分别灵敏度峰虽然没有这些颜色其实)。
看到的是颜色组合效应刺激到,响应从,视锥细胞这三种类型。
视锥细胞主要集中在和附近的凹。
只有少数是在视网膜的双方存在。
对象是看到最明显的焦点上的图像时,其凹下降,如人们在一个物体的外观直接。
视锥细胞和杆连接通过中间细胞在视网膜神经纤维对视神经。
当杆和视锥细胞的光刺激,神经纤维欢送通过这些冲动到大脑。
视觉补偿原理视觉补偿原理是指人类视觉系统在感知和理解视觉对象时,通过一系列的计算和补偿机制,对外界信息进行修正和补偿,以达到更准确、更清晰的视觉感知效果。
这一原理在人类视觉系统中起到了至关重要的作用。
视觉补偿原理涉及到对光线的补偿。
人眼的视网膜上有两类光感受器,分别是视锥细胞和视杆细胞。
视锥细胞负责辨别颜色和细节,而视杆细胞则负责感知低光强度的黑白图像。
在光线较强的情况下,视锥细胞起主导作用,而在光线较暗的情况下,视杆细胞会被激活。
这种对光线的补偿机制使得人眼在不同环境下都能够获取到清晰的图像信息。
视觉补偿原理还涉及到对运动的补偿。
当我们眼睛跟随着运动的物体移动时,视觉系统会通过追踪物体的运动轨迹,对图像进行运动补偿。
这意味着我们在追逐一辆行驶的汽车或者观看一个快速运动的运动员时,我们的视觉系统会对运动图像进行修正,使我们能够清晰地感知到物体的位置和轨迹。
视觉补偿原理还与视觉注意力紧密相关。
人眼的视觉系统能够根据我们的注意力选择性地感知和处理特定的视觉信息。
当我们集中注意力看一样东西时,视觉系统会对该物体进行强化处理,使我们能够更加清晰地感知到细节和特征。
这种视觉补偿机制使得我们能够在众多信息中快速找到我们关注的对象,并对其进行更加准确的分析和判断。
视觉补偿原理还涉及到对深度的补偿。
人眼通过左右眼的视差差异来感知物体的深度和距离。
当我们在观看三维物体时,视觉系统会根据左右眼的视差信息,对图像进行深度补偿,使我们能够感知到物体的距离和位置。
这种深度补偿机制使得我们能够在三维空间中准确地感知和理解物体的位置和形状。
总的来说,视觉补偿原理是人类视觉系统为了获得更准确、更清晰的视觉感知效果而采取的一系列计算和补偿机制。
这种原理涉及到对光线、运动、注意力和深度等方面的补偿,使我们能够更加准确地感知和理解视觉对象。
这一原理的研究对于改善机器视觉系统和虚拟现实技术具有重要意义,也有助于我们更深入地理解人类视觉系统的工作原理。
视觉系统的神经机制视觉是人类最重要的感知方式之一,通过我们的眼睛,大脑能够获取并解读大量的视觉信息。
而这一切的背后,是视觉系统中复杂而精密的神经机制在起作用。
一、视觉系统的结构与连接视觉系统是由眼睛、视神经和大脑的各个神经结构组成的。
眼睛是视觉系统的前沿,它通过角膜、瞳孔和晶状体等组织将光线聚焦在视网膜上。
视网膜是其中最重要的结构,它包含了感光细胞和神经细胞,负责将光信号转化为神经信号。
神经信号随后通过视神经传递到大脑皮层,经过多个区域的处理和解读,最终形成我们对外界视觉信息的认知。
二、感光细胞与视觉信号转导视觉信息的传递始于感光细胞。
人类眼睛中主要存在两类感光细胞,分别是视锥细胞和视杆细胞。
视锥细胞对颜色和细节有很高的敏感性,主要集中在视网膜的中央区域,即黄斑区。
而视杆细胞对亮度和运动有较高的敏感性,分布在视网膜的周边区域。
当光线进入眼睛并聚焦在视网膜上时,感光细胞中的光敏色素分子将被激活,产生电化学反应。
这种反应导致感光细胞产生神经信号,通过神经细胞之间的突触连接和传递,最终到达视网膜的中央区域,然后通过视神经向大脑传递。
三、视神经传递与皮层处理视神经是视觉信号从眼睛向大脑传递的通道。
它由感光细胞的神经纤维组成,这些纤维在眼球的后方汇集形成视盘,然后穿过视神经束,最终到达大脑。
在大脑中,视觉信息会经过多个区域进行处理和解读。
其中,视觉皮层是最为重要的结构之一。
它分为多个分区,每个分区处理不同特征的视觉信息,比如颜色、形状、运动等。
通过这些区域的交互作用,大脑将海量信息整合并形成对视觉世界的感知和认知。
四、视觉系统中的神经机制视觉系统的神经机制可以概括为感光、传导、处理和认知四个基本过程。
感光过程中,感光细胞接收光信号并转化为神经信号。
传导过程中,神经信号通过视神经传递到大脑,经过多个区域的中转和整合。
处理过程中,视觉信息在大脑皮层通过各个区域进行分析和解读,提取出不同的特征。
认知过程中,大脑根据提取到的信息形成对视觉世界的感知和认知,如颜色、形状、运动等。
解剖黄斑的名词解释黄斑,又称黄斑区,是人眼的重要组织之一。
黄斑位于视网膜的中央,是视网膜中最敏感的区域,也是人们实现高清晰视觉的关键之一。
黄斑区的正常解剖结构包括黄斑小丘、黄斑凹和黄斑梭,它们各自承担着不同的功能。
黄斑区的主要组成部分是黄斑小丘。
黄斑小丘是视网膜质地较硬的区域,它富含大量视杆细胞和视锥细胞,是视觉信息传递的重要通道。
视杆细胞负责黑暗环境下视觉的维持,而视锥细胞则主要参与白天视觉和颜色识别。
黄斑小丘的神经细胞可通过视神经传递视觉信息至大脑,使我们产生视觉感知。
与黄斑小丘紧密相连的是黄斑凹。
黄斑凹是视网膜上一小块深凹状区域,它内部密布着大量视锥细胞。
这些视锥细胞以高度有序的方式排列,形成了视觉感知的精细结构。
黄斑凹是视网膜最具细节感知能力的区域,并对中央视力的清晰度和分辨率起关键作用。
事实上,黄斑凹是人眼中最敏锐的视觉区域,它使我们能够看到最小和最细微的细节。
黄斑梭是黄斑区的一部分,位于黄斑凹的边缘。
根据解剖结构和组织特点的不同,黄斑梭可分为内、中、外三层。
这三层薄而透明的细胞复合膜和新生描记师进一步提供了视网膜补充养分与氧气的支持。
黄斑区的结构和功能的正常状态对保持良好的视力至关重要。
然而,在一些退行性眼病和黄斑病变中,黄斑区的解剖结构和功能常常受到损害,从而导致视觉退化和损失。
黄斑变性是一种常见的眼底疾病,常常发生在中老年人身上。
黄斑变性主要分为早期、中期和晚期三个阶段。
在早期,人们可能会感到视力模糊,中间出现错位和变形。
中期时,中心视力进一步下降,出现黑点和失明的区域。
晚期黄斑变性是最严重的阶段,患者几乎完全失去中央视力,只能依靠周围视野来识别物体。
除了黄斑变性外,黄斑裂孔也是一种常见的黄斑病变。
黄斑裂孔是黄斑区发生裂隙的一种病变,在窦或裂隙中堆积了液体和组织碎片。
患者可能感到中央视力模糊或干扰,严重者甚至出现中央视野的失明。
总之,黄斑是人眼中非常重要的区域,它包含了视觉感知的关键结构和功能。
眼睛在黑暗中适应一段时间才能看清东西的原理眼睛在黑暗中适应一段时间才能看清东西的原理涉及到一种叫做暗适应的过程。
这个过程发生在从明亮环境突然进入黑暗环境时,眼睛需要一段时间来逐渐适应并提高对光的敏感度,以便在黑暗中看清物体。
暗适应的主要原因是眼睛中有两种不同类型的感光细胞:视锥细胞和视杆细胞。
在明亮的环境中,视锥细胞主要负责色彩视觉和日间视觉。
然而,当进入黑暗环境时,视锥细胞的功能受到限制,而视杆细胞则开始起主导作用。
视杆细胞对光的敏感度比视锥细胞高得多,特别是在低光照条件下。
但是,视杆细胞需要一定的时间来合成一种叫做视紫红质的感光色素。
这个过程需要几分钟到几十分钟的时间,取决于之前的光线强度和个体差异。
一旦视紫红质合成完成,视杆细胞就能对光做出反应,从而使我们在黑暗中看到物体。
此外,暗适应还涉及到瞳孔的扩大。
当进入黑暗环境时,瞳孔会扩大以接收更多的光线。
这有助于增加眼睛对光的敏感度,进一步促进暗适应过程。
总之,眼睛在黑暗中适应一段时间才能看清东西的原理是由于视杆细胞需要时间来合成视紫红质,以及瞳孔的扩大来增加光线接收。
这个过程使我们能够在低光照条件下逐渐适应并提高视觉敏感度。
lms 视锥细胞基本原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:lms 视锥细胞是视网膜中一种特殊的感光细胞类型,主要负责接收光的信号,并转化为神经信号,传递至大脑,从而让我们感知到视觉信息。
lms 视锥细胞在人类和其他哺乳动物的眼睛中都有存在,其基本原理是通过感光色素的活化,引起视觉信号的传导。
lms 视锥细胞中含有一种特殊的感光色素,称为视紫红质(opsin),视紫红质能够在受到光刺激时发生构象变化,引发一系列生化反应,最终导致细胞内的离子通道打开,使得细胞膜的极化状态发生改变,产生神经兴奋。
这个过程是视觉信号传导的起始步骤。
当光线照射到眼睛中的视网膜时,光会被散射、折射并最终到达光感细胞表面。
lms 视锥细胞中的视紫红质被光激活后,会激活一种叫做G 蛋白的细胞信号转导蛋白,G 蛋白会激活另一种叫做磷脂酰肌醇二磷酸的信号分子,这一系列的生化反应会导致细胞内Ca2+ 浓度增加,细胞膜上的钾离子通道打开,使得细胞膜的电位发生改变,从而触发视网膜神经元的兴奋状态。
lms 视锥细胞具有不同的感光特性,即对不同波长的光敏感度不同。
lms 视锥细胞分为三种类型,分别对应于不同的波长区域,分别为长波敏感(L)、中波敏感(M)、短波敏感(S)。
这三种类型的视锥细胞分别对应于眼睛中的红色、绿色和蓝色光的敏感性,通过它们的共同作用,我们能够感知到丰富多彩的色彩世界。
除了感知色彩外,lms 视锥细胞还参与了对光线亮度和运动的感知。
在弱光条件下,lms 视锥细胞承担了光线亮度感知的任务,通过其对光的敏感性,使我们能够在较暗的环境下辨别物体轮廓;而在强光条件下,lms 视锥细胞则参与了对物体运动的感知,通过其对光的快速响应能力,使我们能够迅速反应物体的移动和变化。
lms 视锥细胞作为视觉系统中的重要组成部分,通过其对光的感知和信号转导能力,实现了人类对于外界环境的视觉感知。
通过不同类型lms 视锥细胞的协同作用,我们能够感知到丰富多彩的色彩、明暗和运动信息,从而使我们能够更好地适应和理解周围的世界。
视锥细胞、视杆细胞与视觉环境眼镜百科祝锥细胞◆祝杆细胞与视觉耳一从五彩缤纷闪烁着的人造光源,到各类被阳光强反射的建筑外墙和频闪画面等各种视觉环境,人类的眼睛表现出了非凡的适应性.而今,科研人员在不断的探索中,发现了感光细胞具有的特质,使我们对人眼感光细胞有了新的认识.一,重新理解白天视物的新循环受光的刺激,人眼视网膜中感光细胞经过一系列的物理,生化变化,把光的刺激转换为神经冲动,传递到大脑后产生视觉.视网膜感受光刺激的感光细胞有两种,一种称为杆状细胞,它们支撑弱光(感受全频光).另一种称为视锥细胞,它们感受强光,并提供高分辨率的色彩视觉.这两类细胞都采用一种名为发色团的特殊化学基因,该发色团为11一顺式黄醛.当光子刺激杆状细胞或视锥细胞时,会使发色团转换成低能态构型.这一系列活动以向大脑发出信号而告终.一旦发色团引发了这一系列活动,它必须在吸收另一个光子前"复位".这个复位过程称之为视觉循环.以前,大部分视觉循环的知识和研究都来自于对于杆状细胞的研究.因为它们基本上组成了视网膜的主体部分.然而美国加州大学生化学家研究认为,视锥细胞可能用与其不同的方式使其发色团复位.为了弄清这一点,他们研究了小鸡和地松鼠的视网膜,因为这两种动物的视锥细胞多于杆状细胞(有的动物杆状细胞多,而且视锥细胞功能未全).首先,专家认为,如果视锥细胞被已知的视循环所代替,发色团在明亮光线下的消耗速度就会慢得多.他们开始试图找到另一条能使这些分子复位的新途径.结果发现眼睛中一种名为Muller的细胞能够部分地完成j~2IU(g. 然后视锥细胞能将这一中间形式转化成可用的发色团.美国加州大学将这一结果发表在《神经细胞》杂志上.这一条新途径不仅比原来描述的视循环快20 倍,而且还能有选择地为视锥细胞提供发色团以避免杆状细胞的竞争.这就有助于解释我们为何具有白天视物的能力.美国波=lz顿市哈佛医学院的视医学者表示:"这项工作是优秀思想与生化技术的出色结合."专家指出,以行为表现的研究报告曾暗示存在着这种特异性视锥细胞途径,但新的结果则证明了该视循环的存在.21世纪初,上海复旦大学生命科学院寿天德教授利用脑内源信号光学成像系统,在国际上首次证实:人大脑皮层以下的细胞也具有一对"慧眼",只是"视力"比大脑皮层上的细胞差一点.寿天德教授通口唐永连/文过视觉功能整合的时空相关研究得出结论:大脑皮层上下的所有细胞都具有"视力".二,杆状细胞需要营养常听家长们说:"我的孩子胆小怕黑,真没有办法,可能长大一些就会好了."怕黑仅仅是胆小吗?专家指出怕黑的孩子可能患有某种形式的眼科疾病——夜盲症.英国专家戈登?达顿在"英国医学杂志"上描述了他所遇到的患有某种先天性夜盲症的孩子,这些孩子虽然在光线充足的视环境下能看见东西,但黑暗中几乎什么也看不见.这些孩子无一例外地对黑暗极度恐惧.夜盲俗称"雀目","鸡宿眼",是缺乏维生素A引起的一种眼疾,患者在暗环境下或夜晚视力很差, 甚至完全看不见.我们知道,占视网膜主体部分的杆状细胞主要感受弱光刺激,而其感受全频光刺激或黑白视环境却无色觉感.杆状细胞中含有视紫红质,这种物质在明亮的地方会被破坏褪色.而在暗处,它可以依赖视蛋白质和血中的维生素A恢复.如果人体缺乏维生素A,视紫红质再生合成就发生障碍,暗适应降低,从而出现夜盲.同时多数近视者的血钙偏低,更致使维生素A缺乏.维生素是人体必需的营养物质,虽然人体对它们的需求量很小,但它们在人体物质和能量代谢中起着极为重要的作用.在治疗眼科疾病和预防近视时,应适当多补充维生素A,B.,B:,C及E.三,改善视觉环境.发挥视觉功能.视觉是由于光线特征并由人眼感受光刺激所产生的相当复杂的反应.视网膜内感受光刺激的细胞有二种:感光细胞和杆状细胞.其中杆状细胞约占感光细胞的95%(约1亿3千万个).视网膜中心是视觉最敏感的区域,也是感光最重要的部位,在医学上称为"黄斑".黄斑中心区域是为数极少的视锥细胞(约7百万个).视杆细胞感受弱光(即全频光),视锥细胞感受强光,并有对色彩极高的分辨率.它可以区别出大约l6个色相,只要可见光相差3_5纳米,人眼即可分辨.视锥细胞在视循环中这一新途径的发现,更加证明了数量极少的视锥细胞在视网膜中的主导作用.视锥细胞能够利用Muller细胞转化成有用细胞,使其在视网膜中占主导地位.视锥细胞还能够感受七彩自然光,并能在任何时候同时处理150万个信息.(EncyclopediaofSpeetaeles视网膜感受光刺激时,视锥细胞和杆状细胞同时感受刺激,但是光刺激的程度是视觉环境舒适与否的关键.正常情况下,人眼由于瞳孔的调解作用,对一定的光辐射都能适应,但光辐射增至一定能量时,就对人的眼睛产生危害.这种视觉环境就称为光污染.随着科学的快速发展,光污染越来越严重,人们日常的学习和生活所处的恶劣的视觉环境无时无刻不在刺激着人们的双眼.如"强光弱色"的视觉环境,洁白瓷砖,白粉墙,频闪的日光灯,游戏机,电视,近距离阅读,光滑的书簿纸张等等,这些视觉环境的光反射强度高达69%—9o%,比自然界中草地,森林或一般的建筑装饰物的反射值高出10倍之多.这个数值大大超过人眼所能承受的光谱范围.这样的视觉环境中反射光很强,但没有色彩,所以视锥细胞受到抑制,使视锥细胞失去调色功能.强光刺激视网膜易产生后像,感觉一片耀眼的白光,使杆状细胞中视紫红质被破坏褪色.同时,接受强光刺激引起反射性瞳孔缩小,而睫状肌被迫长时期处于收缩状态,甚至痉挛,从而产生视疲劳,引起一系列眼科疾病及神经系统疾病.视觉环境的舒适是良好视觉的关键.在暗光的视觉环境下,瞳孔散大,进入眼内光线增多.这时,视网膜中的杆状细胞发挥主要作用,但比起视锥细胞的敏感度还是差很多.为了看清物体,只好本能移近,使眼睫状肌收缩增强,出现视物模糊,眼胀,痛等眼疲劳症状,若长时间不改善症状,眼球就会慢慢加长,形成近视眼.人眼视神经细胞是在胚胎形成初期就开始形成的.初生婴儿视力很弱,一个月后才可见移动的物体. 婴儿6个月以后视锥细胞完全发育成熟,到5岁时基本上达到正常视力.如果婴幼儿视功能发育不良,视网膜上视锥细胞功能-K期受到抑制,引起双眼视觉发育紊乱,容易形成弱视.青少年在眼睛生长发育期间缺乏某些重要的营养物质,会使眼球组织变得脆弱. 在视觉环境因素作用下,眼球壁的巩膜容易扩张,从而使眼睛的前后伸长,引起近视.人到老年期后,由于视锥细胞老化,易出现黄斑变性,值得一提的是视锥细胞不再有再生能力.当视网膜及周围脉络膜有病变时,会使视锥细胞感光色觉受阻.所以一般来讲,色觉障碍均为后天异常.视网膜中的感光细胞是人类视觉感受光刺激最敏感的细胞,能带给人类最高的视觉感受.我们应尽量改善视觉环境以充分发挥视觉细胞的视觉功能,避免强光弱色,科学地创造用眼环境,合理配置室内外光源,控制每日长时间,近距离的视觉行为,通过锻炼,营养,睡眠,休息等综合手段,使我们拥有一双健康的眼睛.(作者单位:哈尔滨工业大学视光学中心)单眼近视应及早戴镜矫正仕从事验光工作过程中,笔者经常发现一些学生由于双眼存在明显屈光参差,但没及时戴矫正眼镜而导致外斜视和弱视的发生,多是由于家长不愿"过早"给孩子戴眼镜所致.这种情况多发生在年龄较小的学生.因为年龄小,身体正处于生长发育阶段,眼睛在发育过程中,随眼轴的增长,眼睛的远视程度不断下降.近视度数不断发展,如两眼的发展进度不同,就会导致两眼产生屈光参差.两眼较大的视力差异对他们的双眼视觉和视力发育都有影响.青少年学习负担重.所以应最大限度地矫正屈光参差,以获得最佳的双眼视觉,恢复正常的调节和辐辏功能.其中常见的有以下几种情况:一,有的学生一只眼近视,另一只眼正常.两眼屈光参差较大.由于他们年龄较小,没有配镜矫正,而且因为有一只正常眼,生活学习都不会受影响——视远时可以用正常眼,视近时双眼都可以使用,所以那些正处在生长发育时期的学生长时间使用一只眼视远. 即不能形成双眼视觉——立体视觉,使双眼融合力不好,久而久之易形成外斜视.二,双眼都近视,但屈光参差显着,虽已配镜矫正,但屈光度数较大的那只眼未完全矫正,总处于落后状态.其中的原因可能是近视镜刚配时双眼矫正视口刘振敝力均正常,但由于青少年的近视属进展性近视,会随着年龄的增长和用眼过度而使近视度数加深.但双眼加深的程度是不等的,往往近视度数深的那只眼度数增长得快.此时若不及时验光配镜,长时间只用矫正正常的那只眼视远,也会造成外斜视.有的学生甚至并不知道自己有一只眼的矫正视力不好,仍然不正确用眼,时间长了也会造成外斜视,严重的会形成弱视. 这种情况多发生在年龄较小的学生,所以对于年龄较小的屈光不正患者应半年验光一次,一旦发现眼镜度数不合适就及时换镜.三,对于一只眼远视一只眼正常或双眼均远视但程度不同的儿童,也同样存在着上述问题.这种先天性远视或弱视儿童应及早发现及早配镜矫治,弱视还可以通过治疗和对双眼视觉的训练进行矫治.要建立双眼的视平衡,就要在验光中对青少年屈光参差显着的尽可能完全矫正,以获得最佳的双眼视觉.验光中遇到这样的学生应向家长解释清楚,动员其尽早配镜矫正.对于屈光参差较大的以前没戴过眼镜的患者,如果完全矫正可能会难以接受,这时可以考虑低度数矫正,待适应后再给以全矫.(作者单位:辽宁锦州中百商厦眼镜中心)56中国眼镜科技杂志.6.2003。
视觉产生的原理
视觉产生的原理是通过人眼接收光线并转化为神经信号,然后经过大脑处理和解读,最终形成我们所看到的图像和视觉体验。
首先,当物体反射或发射光线时,光线会进入眼睛。
人的眼睛由角膜、瞳孔、晶状体等组成,它们的作用是通过对光线的折射和调节使光线聚焦在视网膜上。
视网膜是眼睛的一个重要组成部分,它由感光细胞组成,主要有视锥细胞和视杆细胞。
视锥细胞主要负责辨别颜色和光的强度,而视杆细胞则负责感知光的亮暗。
当光线通过眼睛中的透明介质和晶状体聚焦在视网膜上时,感光细胞会被激活。
这些感光细胞会将光信号转化为神经信号,并通过视神经传输到大脑。
在大脑中,视觉信息经过一系列神经途径进行处理和解读。
首先,信息会经过视觉皮层的初级视觉区域,这里负责处理基本的视觉特征,如边界、方向和运动等。
然后,信息会进一步传递到高级视觉区域,这里负责对复杂的形状、颜色和物体进行识别和解读。
最后,大脑会将处理后的视觉信息与以往的经验和记忆进行匹配,从而形成我们对物体、场景和情景的感知和理解。
这些过程在短时间内迅速进行,使我们能够准确地感知和识别我们所看到的物体和环境。
总之,视觉产生的原理主要涉及光线的传入、眼睛的聚焦、视网膜的感光、神经信号的传输和大脑的处理和解读。
通过这些过程,我们能够获得丰富的视觉体验和对外界的感知。
lms 视锥细胞基本原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:视锥细胞是视觉系统中一类重要的神经元,位于视网膜中负责感知色彩和细节的细胞。
在视觉过程中,视锥细胞起着至关重要的作用,其基本原理涉及到光感受、颜色感知和视角范围等多方面知识。
本文将详细介绍LMS视锥细胞的基本原理,帮助读者更好地理解视觉系统中的神经元工作机理。
LMS视锥细胞是一类专门负责感知色彩的细胞,其名称来源于对三种色素的缩写:L代表长波长敏感的红色色素,M代表中等波长敏感的绿色色素,S代表短波长敏感的蓝色色素。
这三种色素分别对应视锥细胞中的三种类型,分别感受不同波长的光线,从而使我们能够感知不同颜色的光线。
在视网膜中,这些LMS视锥细胞分布广泛,覆盖整个视野范围,形成我们对色彩的感知。
LMS视锥细胞在感知色彩的过程中,主要通过三种色素对不同波长的光线进行吸收,然后将其转化为神经信号传递到大脑中的视觉皮层,最终形成我们对色彩的感知。
这一过程主要涉及到三种不同类型的视锥细胞,它们分别负责感知红色、绿色和蓝色的光线。
当不同类型的视锥细胞同时受到激发时,它们通过神经元之间的连接,将信息传递到视觉皮层中进行合成和分析,最终形成我们对复杂色彩的感知。
除了感知色彩外,LMS视锥细胞还承担着感知细节和形状的功能。
在视觉过程中,我们能够清晰地看到物体的边缘和纹理,这得益于视锥细胞对细节的感知。
通过在视网膜中的分布和连接方式,LMS视锥细胞能够准确地感知物体的形状和轮廓,为我们提供清晰的视觉信息。
LMS视锥细胞还具有对光线强度和方向的感知能力。
在光线不足或光线变化剧烈的情况下,视锥细胞能够迅速调整自身的感知能力,以保证我们对物体的正常感知。
视锥细胞还具有对光线方向的感知能力,帮助我们判断物体的位置和形状,保证我们的视觉系统能够正常工作。
LMS视锥细胞是视觉系统中一类重要的神经元,负责感知色彩、细节和形状等多方面的信息。
通过对光线的感知和转化,视锥细胞能够将外界的视觉信息传递到大脑中进行综合和分析,最终形成我们对复杂物体的感知。
视锥细胞
视锥细胞在中央凹分布密集,而在视网膜周边区相对较少。
中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞存在“单线联系”,使中央凹对光的感受分辨力高。
视锥细胞主司昼光觉,有色觉,光敏感性差,但视敏度高。
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内容来自
中文名视锥细胞
外文名Cone Cell
属于视细胞
种类两种
目录
1基本定义
▪视细胞
▪视锥细胞
2细胞结构
3主要特点
4红色盲
5相关学说
▪三原色
▪对比色
1基本定义
视细胞
视锥细胞是视细胞的重要部分.视细胞是视网膜的感光神经元,分为视杆细胞和视锥细胞,均属双极神经元,由树突,胞体和轴突三部分构成.树突由较细的外界和稍膨大的内接组成.外节为感光部分,电镜下可见许多平行排列的膜盘,他们是外节的一侧细胞膜内陷折叠而成.膜盘是视细胞的感光部分,不断由内节产生.
视细胞根据树突形状的不同分为视杆细胞和视锥细胞.
视锥细胞
Cone Cell.人类每只眼球视网膜大约600万~700万的视锥细胞,多分布在黄斑处,周围逐渐减少.树突为锥体形,因此成为视锥细胞.外节的膜盘大部分与胞膜相连.外节膜盘上的感光物质称为视色素,能感受强光和颜色.大多数哺乳动物都具有能感受红光,蓝光以及绿光的三种视锥细胞.视锥细胞体积较大,核大着色浅,轴突末梢膨大如足状,可与一个或多个双极细胞形成突触.
视锥细胞仅在非常亮的光线下工作,并对高照度敏感,视锥细胞视觉成为适亮视觉(photopic vision)。
2细胞结构
视锥细胞外段也具有与视杆细胞类似的盘状结构,并含有特殊的感光色素,但分子数目较少。
已知,大多数脊椎动物具有三种不同的视锥色素,各存在于不同的视锥细胞中。
三种视锥色素都含有同样的11-顺型视黄醛,只是视蛋白的分子结构稍有不同。
看来是视蛋白分子结构
中的微小差异,决定了同它结合在一起的视黄醛分子对何种波长的光线最为敏感,因而才有视杆细胞中的视紫红质和三种不同的视锥色素的区别。
光线作用于视锥细胞外段时,在它们的外段膜两侧也发生现视杆细胞类似的超级化型感受器电位,作为光-电转换的第一步。
目前认为视锥细胞外段的换能机制,也与视杆细胞类似。
3主要特点
视锥细胞功能的重要特点,是它有辨别颜色的能力。
颜色视觉是一种复杂的物理-心理现象,颜色的不同,主要是不同波长的光线作用于视网膜后在人脑引起的主观印象。
人眼一般可在光谱上区分出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色,每种颜色都与一定波长的光线相对应;但仔细的检查可以发现,单是人眼在光谱可区分的色泽实际不下150种,说明在可见光谱的范围内波长长度只要有3-5nm的增减,就可被视觉系统分辨为不同的颜色。
很明显,设想在视网膜中存在上百种对不同波长的光线起反应的视锥细胞或感光色素,是不大可能的。
但物理学上从牛顿的时代或更早就知道,一种颜色不仅可能由某一固定波长的光线所引起,而且可以由两种或更多种其他波长光线的混合作用而引起。
例如,把光谱上的七色光在所谓牛顿色盘上旋转,可以在人眼引起白色的感觉;用红、绿、蓝三种色光(不是这三种颜色的颜料)作适当混合,可以引起光谱上所有任何颜色的感觉。
这种现象特别重要。
这种所谓三原色混合原理不仅早已广泛地应用于彩色照相、彩色电视等方面,而且被用于说明颜色视觉的产生原理本身。
早在上世纪初,Young(1809)和Helmholtz(1824)就提出了视觉的三原色学说,设想在视网膜中存在着分高强板别对红、绿、蓝的光线特别敏感的三种视锥细胞或相应的三种感光色素,并且设想当光谱上的波和介于这三者之间的光线作用于视网膜时,这些光线可对敏感波长与之相近两种视锥细胞或感光色素起不同程度的刺激作用,于是在中枢引起介于此二原色之间的其他颜色的感觉。
视觉三原色学说用较简单的生物感受结构的假设说明了复杂的色觉现象,一般为多数人所接受;但在实验中试图寻找出由同种类的视锥细胞或感光色素长时间未获成功。
用光学显微镜和电子显微镜不能发现视锥细胞之间在结构上有什么不同,同时也未能用一般的化学方法分离由不同的视锥感光色素。
70年代以来,由于实验技术的进步,关于视网膜中有三种对不同波长光线特别敏感的视锥细胞的假说,已经被许多出色的实验所证实,例如,有人用不超过单个视锥直径的细小单色光束,逐个检查并绘制在人体(最初实验是在金公和蝾螈等动物进行,以后是人)视锥细胞的光谱吸收曲线,发现所有绘制出来的曲线不外三种类型,分别代表了三类光谱吸收特性不同的视锥细胞,一类的吸收峰值在420nm外,一类在531nm外,一类在558nm外,差不多正好相当于蓝、绿、红三色光的波长,和上述视觉三原色学说的假设相符。
用微电极记录单个视锥细胞感受器电位的方法,也得到了类似的结果,即不同单分光引起的超极化型感受器电位的大小,在不同视锥细胞是不一样的,峰值出现的情况符合于三原色学说。
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4红色盲
红色盲也称第一色盲,被认为是由于缺乏对较长波长光线敏感的视锥细胞所致;此外还有绿色盲,也称第二色盲,蓝色盲也称第三原色盲,都可能是由于缺乏相应的特殊视锥细胞所致。
红色盲和绿色盲较为多见,在临床上都不加以区别地称为红绿色盲;蓝色盲则极少见。
色盲患者的颜色不仅不能识别绿色,也不能区分红与绿之间、绿与蓝之间的颜色等。
有些色觉异常的人,只是对某种颜色的识别能力差一些,亦即他们不是由于缺乏某种视锥细胞,而只是后者的反应能力较正常人为弱的结果,这种情况有别于真正的色盲,称为色弱。
色盲除了极少数可以由于视网膜后天病变引起外,绝大多数是由遗传因素决定的。
5相关学说
三原色
认为视网膜上存在分别对红,绿,蓝的光线特别敏感的3种视锥细胞或相应的3种感光色素。
当某一种颜色的光线作用于3种视锥细胞通过混色,人大脑就产生某一颜色的感觉。
此学说能够解释混色现象和色盲的原因,但不能说明视后像,色对比,对立色等现象。
三原色学说和它的实验依据,大体上可以说明临床上遇到的所谓色盲和色弱的可能发病机制。
三原色学说虽然比较圆满地说明许多色觉现象和色盲产生的原因,并已在光感受细胞的一级得到了实验证实,但并不能解释所有的颜色视觉现象,如颜色对比现象就是一个例子。
试将蓝色的小纸块放在黄色或其它颜色的背景上,会觉得放在黄色背景上那个蓝纸块特别蓝,同时觉得背景也比未放蓝纸块时更黄(在我国北方的黄土高原,当春天的风造成黄尘蔽日的情况时,会觉得平常的日晃灯管的光线变得较蓝了)。
这种现象称为颜色对比,而黄和蓝则称为对比色或互补色。
颜色对比现象只出现对比色之间,而不是任意的两种颜色之间。
互为对比色的颜色对尚有:红一绿以及黑和白。
根据颜色对比等不容易用三原色学说圆满视觉现象,几乎是在三原色学说提出的同时就出现了另一种色觉学说,称为对比色学说(Hering,1876)。
对比色
该学说提出在视网膜中存在着三种物质,各对一组对比色的刺激起性质相反的反应。
如前所述,近年来在视锥细胞一级进行的研究有利于三原色学说而不利于对比色学说,但后来在视网膜其它层细胞进行的一些实验却又符合对比色学说的推测。
如在金鱼水平细胞进行的微电极研究说明,此类细胞和视杆、视锥细胞不同,既能出现超极化的跨膜电位改变,也能出现去极化型的电位改变,而且在用多种不同色光刺激时发现,有些水平细胞在黄光刺激时出现最大的去极化反应,在蓝光刺激时出出现最大的超极化型反应;另一些水平细胞则在红和绿色刺激时有类似的不同反应。
这些现象是同对比色精密光亮管学说一致的。
看来可能的是,各以部分色觉现象为出发点的两种色觉学说都是部分正确的,在视锥细胞一级,不同色光以引起三种不同视锥细胞产生不同大小的超极化型电变化进行编码;但到了水平细胞一级或其它级细胞(包括某些中枢神经元),信息又进行重新编码,不同颜色可以用同细胞对互为对比色的颜色出现相反形式的电反应来编码。
以上事实说明,颜色视觉的引起是一个十分复杂的过程,它需要有从视网膜视锥细胞到皮层神经元的多级神经成分的参与才能完成。