Psihismul vederii

14 octombrie, 2010 Pr. Dr. Dorin Octavian Picioruș Leave a comment

Pr. Dr. Dorin Octavian Picioruş

A vedea

şi

a fi văzut

Vol. I

Toate fotogramele sunt…pentru ediția finală…

***

2. 2. 1. 3. Traiectul psihic al vederii

Al treilea subsistem al ochiului interpretează mesajul la nivelul scoarţei cerebrale şi formează etapa psihică a vederii. El mai e numit şi subsistemul de integrare a imaginii vizuale, format din aria corticală şi câmpurile 17, 18, 19 ale lui Brodmann.

În etapa ultima a procesării imaginii, nervul optic este cablul de legătură dintre retină şi creier, prin el transmiţându-se mesajul electric şi retransmiţându-se interpretarea mesajului vizual[1].

Nervul optic este un cablu cu o structură uluitoare, pentru că e compus din circa un milion de fibre nervoase.

Locul posterior unde nervul optic intră în globul ocular e o pată oarbă [2], pentru că nu există în această zonă celule cu conuri şi bastonaşe[3].

Traiectoria vederii psihice porneşte de la determinarea faptului, că există două părţi ale retinei: cea dreaptă şi cea stângă, de unde avem o parte temporală şi una nazală[4].

Ochiul drept, la nivelul retinei nazale, vede ceea ce există în partea dreapta a ochiului, pe când retina temporală vede ceea ce există în partea ochiului stâng, conform imaginii alăturate. Putem sesiza din imaginea grafică, modul analog de formare a imaginii în ochiul stâng[5]. Însă ambele părţi ale retinei văd aceleaşi lucruri.

Conform principiului, că nasul împarte faţa în două şi că ochii au arii vizuale distincte, vorbim de emisferă dreaptă şi de emisferă stângă. Fiecare ochi îşi strânge informaţia din sfera lui de vizualizare. Tot ceea ce vedem se proiectează în mod răsturnat pe retină.

Însă împărţirea retinei în două nu are nimic de-a face cu o împărţire ştiinţifică, care ar vrea să schematizeze compoziţia internă a ochiului, ci face parte din structura internă a modului de prelucrare a creierului, care este un sistem al traiectoriilor încrucişate.

Astfel, partea stângă a creierului controlează partea dreaptă a trupului iar partea dreaptă a creierului partea stângă a trupului nostru. Aşa se face că partea stângă a creierului nostru este interesată în mod exclusiv de ceea ce intră în ochi din emisfera dreaptă şi invers[6]. Însă creierul asimilează datele vizuale din ambele emisfere deodată şi nu separat[7].

Fibrele care pleacă din retinele nazale se intersectează la un moment dat formând un chiasm optic, pe când retinele temporale, deşi văd partea opusă acestora, după cum am amintit mai înainte, nu se intersectează. Imagina grafică de mai jos ilustrează acest chiasm şi drumul imaginii către creier[8].

Dacă există deteriorări ale sistemului vizual înainte de chiasm, atunci este afectat un singur ochi şi ambele emisfere vizuale, analog cu situaţia în care închidem un ochi şi privim în jurul nostru.

Dacă traiectul vizual este deteriorat după momentul chiasmului, atunci avem deterioraţi ambii ochi, dar numai o singură emisferă. În această ultimă situaţie nu putem vedea decât într-o arie vizuală de 90⁰, în emisfera dreaptă sau în cea stângă[9].

Primele trei cifre din grafic vorbesc despre deteriorări ale vederii înainte şi după chiasm[10].

Nucleul genunchiular lateral [NGL] este o parte a talamusului şi prin el trec toate informaţiile către cortex. El este secretarul cortexului, adică contorizează tot ceea ce trece mai departe de el[11].

Acest nucleu se numeşte genunchiular datorită formei fizice de genunchi pe care o are şi e format din 6 straturi. Trei dintre straturi procesează informaţia primită de la ochiul drept iar trei de la ochiul stâng. Ele procesează nu datele primite din emisfere ci datele primite de la ambii ochi în mod concomitent[12].

Patru dintre straturile NGL sunt formate din celule mici şi au rolul de a prelua informaţia din ganglionii mici ai celulelor retiniene. Celelalte două straturi sunt compuse din celule mari şi primesc informaţia de la celulele ganglionare mari ale retinei[13].

Inelul lui Meyer pe care îl distingem aici desemnează traseul de fibre dintre lobul temporal şi cel occipital al creierului uman.

Însă partea de jos a retinei vede partea de sus a lumii. Aceasta e transmisă prin radiaţia optică joasă sau inelul lui Meyer, adică imaginea de la nivelul ochilor noştri, atunci când privim în faţă[14].

Radiaţia optică este calea prin care neuronii genunchiulari îşi trimit axonii lor direct în V₁, adică în cortexul primar vizual[15]. Calea radiaţiei optice trece prin materia albă a lobilor temporal şi parietal şi poate suferi diferite agresiuni. Ea se termină la nivelul unui subsistem al cortexului[16].

Cerebelul e format din şase arii corticale. Aria lui Brodmann, la rândul ei, se subdivide în 50 de arii. Dintre ariile cunoscute astăzi şi care poartă numele lui Brodmann, aria a 17-a este cortexul primar vizual[17].

V₁se subdivide la rândul ei în 4A, 4B, 4Ca şi 4Cb. Subsistemul 4A este de culoare neagră iar 4B e de culoare pală deoarece e format din mielină.

4B se distinge astăzi fără microscop şi se numeşte linia lui Gennari sau striaţia corticală. Aria 4C e de maximă importanţă pentru tema noastră, pentru că aceasta primeşte tot ce transmite NGL.

Informaţia e transmisă în V₂, adică în cortexul secundar vizual sau în aria 18.

Cortexul primeşte informaţia segregată a NGL, datorită axonilor diferenţiaţi care o poartă, conform imaginii infra[18].

Din 4C informaţia e transmisă în straturile superioare enunţate anterior şi care se disting foarte bine şi în imagine, informaţia vizuală fiind prelucrată aici şi se obţine vederea binoculară. Însă informaţia când ajunge în 4C ajunge segregată şi se menţine astfel în acest substrat al lui V₁[19].

Pentru o mai acurată înţelegere a ariilor vizuale corticale imaginea următoare prezintă cele trei arii ale lui Korbinian Brodmann[20] în mod distinct.

Cortexul primar vizual sau aria 17 e cea de culoare roşie, aria 18 este de culoare oranj iar aria 19 e de culoare galbenă[21].

Cortexul vizual cuprinde cortexul primar vizual, cortexul striat sau pe V₁, alături de ariile corticale non-striate, adică V₂, V₃, V₄, V₅.

Cortexul striat este aria a 17-a a lui Brodmann sau BA17 iar în contextul creierului uman cortexul vizual cuprinde o treime din suprafaţa cortexului cerebral[22].

Din NGL, după cum am afirmat anterior, informaţia vizuală trece în V₁. De aici informaţia porneşte pe două căi primare numite calea ventrală şi cea dorsală.

Calea ventrală trece din V₁în V₂şi V₄, ajungând în lobul temporal inferior. Această cale vizuală asigură recunoaşterea şi reprezentarea a aceea ce noi vedem.

Calea ventrală este asociată funcţional cu depozitul memoriei pe termen lung [23].

Calea dorsală începe din V₁, trece prin V₂ şi V₃, ajungând în MT sau V₅ şi se termină în lobul parietal inferior.

Această cale vizuală este asociată cu mişcarea, cu reprezentarea locală a obiectelor pe care le vedem, asigurând controlul ochilor şi al braţelor şi, mai ales, foloseşte informaţia vizuală ca un ghid pentru expansiune, pentru călătorie[24]. La nivelul celor două căi apar şi iluziile optice [25].

V₁ este o mapă spaţială cu informaţii despre vedere. V₂ are o legătură directă cu V₁ şi o conexiune inversă foarte puternică.

Din punct de vedere anatomic V₂ este punctul de legătură cu calea ventrală şi cea dorsală, care reprezintă cele două emisfere.

V₂ ne dă harta completă a ariei vizuale pe care suntem în stare să o receptăm[26].

Însă cele două arii vizuale au în comun multe lucruri, ca, spre exemplu, faptul că neuronii din componenţa lor au proprietatea de a recepta orientarea în spaţiu, repetiţia peisajelor şi culorile.

V₃ primeşte informaţia vizuală de la V₂şi e situată anatomic în aria 19 a lui Brodmann.

O. J. Braddick, într-o carte recentă, numită Brain Areas Sensitive to Visual Motion. Perception (2001), spunea că V3 / V3A joacă un rol important în procesul global al mişcării [27].

V₄ are legături puternice cu V₂şi la rândul ei trimite informaţia într-un mod puternic la cortexul subtemporal posterior. Însă primeşte, în acelaşi timp, informaţii directe de la V₁,mai ales din spaţiul central al lui V₁.

V₄are calitatea specială de a fi prima arie a căii ventrale care prezintă o puternică atenţie asupra modulaţiilor vizuale. Multe dintre studiile legate de V₄ atestă faptul că atenţia selectivă îşi măreşte aici ritmul cu circa 20 %.

Ca şi V₁, V₄ acordă o atenţie specială orientării în spaţiu, frecvenţei cu care se schimbă fundalul vizual şi culorile [28].

Dar V₄, totuşi, nu vizualizează suprafeţe complexe ca feţele umane, în comparaţie cu specializarea pe care o are cortexul subtemporal.

V₄ a fost descrisă prima dată de Semir Zeki[29] la sfârşitul anilor ’70 şi el a crezut, în mod iniţial, că aici se procesează informaţia referitoare la culorile pe care le vedem.

În deceniul următor s-a stabilit că această arie este implicată în recunoaşterea formelor. Dar, şi mai recent, s-a stabilit că V₄ are capacitatea de a păstra pe termen lung formele pe care le vedem.

V₅ sau aria temporală mediană se ocupă cu procesul complex al stimulilor vizuali de mişcare. Această arie este formată din mulţi neuroni selectivi, care procesează imaginile în mişcare[30].

Aria 18 a lui Brodmann sau BA18 este o parte din cortexul occipital al creierului uman. Ea este o subdiviziune a cortexului cerebral al lui Guenon.

În anul 1905, Brodmann detecta în această arie celule granulare, celule piramidale, celule ganglionare şi celule polimorfe [31].

Aria 19 a lui Brodmann sau BA19 face parte din lobul cortexului occipital şi se ocupă cu aria vizuală a asocierii, recunoaşte trăsăturile obiectelor văzute, formele lor, le focalizează şi integrează multiplele funcţii ale mişcării [32].

Aria 19 a fost descoperită de Brodmann în 1909 şi este şi aceasta o subdiviziune a cortexului cerebral al lui Guenon.

Diferă în ceea ce priveşte compoziţia celulară, în comparaţie cu aria 18, însă numai la nivelul funcţiilor celulelor şi nu a diversităţii lor.

Aria 19 primeşte informaţia vizuală de la NGL, pe calea pulvinară şi poate contribui la fenomenul de orbire. Cei care nu mai văd de la vârste foarte fragede, au suferit la nivelul acestei arii influenţa marcantă a unor stimuli somato-senzoriali [33].

Însă după această prezentare a hardului mental al vederii, care este cortexul vizual, să trecem la explicaţii concrete referitoare la tema noastră.

Fotoreceptorii formează o cale a vederii între celulele retiniene, genunchiulare şi corticale. Informaţia vizuală ajunge la un stăpân al celulelor sau la un grup de celule din cortex, care combină informaţia curentă vizuală cu experienţa anterioară a memoriei şi elucidează concreteţea a ceea ce vedem[34].

Astfel, ceea ce ajunge la creier este asemenea unui set de fotografii a ceea ce vedem în jurul nostru. Dar imaginea se formează din trei reţele de informaţii primare, care pornesc din retină.

Prima furnizează informaţiile despre culorile pe care le vedem, a doua despre formele pe care le vedem iar a treia despre mişcările în spaţiu pe care le analizăm[35].

Cele trei procese sunt paralele, lucru demonstrat atât experimental cât şi clinic.

Celulele din aria V₅, răspund numai la stimulii de mişcare aflaţi în aria vizuală, pe când cele din V₄ numai la cei care indică culoarea.

Din punct de vedere clinic s-a înţeles faptul, că cineva care şi-a pierdut percepţia mişcării este capabil de a identifica obiectele şi culorile[36].

Mişcarea se stabileşte, în mod definitiv, la nivelul lobului parietal iar formele lucrurilor în lobul temporal inferior.

Culoarea e obţinută în modul cel mai specializat. Ea se definitivează în lobul temporal inferior, dar în alte celule decât cele în care se constituie formele a ceea ce vedem. Mesajul formulat aici se transmite spre motorul sistemului, acolo unde se reasamblează acest puzzle al vederii[37].

Însă, alături de informaţiile despre mişcare, formă şi culoare pe care le detectează creierul nostru, el primeşte şi indicii despre gradul de adâncime al obiectelor sau al suprafeţelor, despre diferenţele de distanţă dintre obiecte, despre stereoscopie sau tridimensionalitatea a ceea ce vedem, despre gradul de soliditate al obiectelor.

Atunci când fixăm un obiect, când obiectul extern e plasat în fovea, putem să distingem că el este mai departe sau mai aproape de noi.

Diferenţa de poziţie a obiectelor văzute se datorează diferenţei de poziţie a acestora la nivelul retinei, adică a nivelului de disparitate al retinei.

Disparitatea retiniană, adică reflectarea deosebirilor dintre obiecte, este absolut importantă pentru receptarea tridimensională a vederii şi pentru detectarea nivelelor de adâncime [38].

Profesorul Murray vorbeşte despre două secvenţe principale în procesul apariţiei imaginii vizuale. Prima dintre ele constă în scanarea rapidă a peisajului pe care îl avem înainte, detectând, în primă fază, doar o trăsătură, un indiciu anume al peisajului. Ochiul reţine o anume însuşire din peisaj şi nu detalii complete. Furăm cu privirea un detaliu şi atâta tot.

În a doua fază, atenţia noastră e captată de culorile pe care le vedem, de forme, de orientarea lor, de mărimile pe care le au, comparându-le cu ceea ce ştim din trecut [39].

Abilitatea noastră de a căuta obiectul unic, particularul, între mai multe obiecte asemănătoare sau de a recunoaşte diferenţele dintre două obiecte, care, de la depărtare, par identice dar nu sunt, depinde de o mulţime întreagă de factori dar, în primul rând, de istoria comparaţiilor făcute anterior, pe care am înmagazinat-o, şi de familiaritatea pe care o avem cu acele obiecte sau fiinţe [40].

Dar punctul de plecare al formării imaginii, şi anume retina, e cea care impune traiectul ulterior al ei spre cortex. Bastonaşele sunt responsabile de vederea acroamatică iar conurile de imaginea color.

Conurile, fiind situate în punctul de extremă acuitate al ochiului, ne fac să reţinem obiectele numai când le privim atent și nu când le privim pasager, în fugă [41].

Iar pentru că, atunci când avem lumină mai puţină, numai bastonaşele sunt în funcţiune (bastonaşe care asigură culorile nocturne), asta explică de ce nu putem să privim la soare fără să lăcrimăm[42].

Diferenţa dintre senzitivitatea celor două feluri de celule retiniene amintite o dă diferenţa de lungime de undă a luminii.

Bastonaşele au o senzitivitate de 510 nanometrii [43] de lungime de undă, pe când conurile de 555 de nanometrii de lungime de undă.

Această diferenţă a fost sesizată în 1825 de Jan Evangelista Purkyně[44], care a observat, că deşi două flori par la fel de strălucitoare în lumina soarelui, totuşi o floare albastră e mult mai luminoasă decât una roşie la apusul soarelui [45].

Această diferenţă de senzitivitate între cele două feluri de celule retiniene explică de ce vederea nocturnă nu e disturbată de lumina roşie. Bastonaşele care asigură lumina nocturnă sunt insenzitive la roşu [46].

Suntem capabili ca în mod concomitent să detectăm vizual distanţa care ne desparte de un obiect cât şi mărimea lui. Însă noi vedem obiectele care stau la o mare depărtare de noi ca fiind foarte mari.

Astfel vedem luna de pe cer ca fiind mai mare când o găsim lângă orizont, decât atunci când o observăm în înaltul cerului. Acest lucru demonstrează că mărimea lucrurilor pe care le vedem depinde de contextul în care e situat obiectul pe care îl vizualizăm[47].

În momentul când ni s-ar desena acelaşi obiect de mai multe ori, dar în formate evolutive, ascendente, greutatea cu care ne confruntăm e aceea că nu putem să considerăm că două formate diferite au aceeaşi mărime, dacă sunt vizualizate de la distanţe diferite.

Astfel distanţa obiectului faţă de ochiul nostru minimalizează forma obiectului văzut[48].

O altă caracteristică a vederii umane pe care trebuie să o semnalăm e aceea că vederea umană organizează informaţia pe care o vizualizează. Dacă avem in faţa noastră un pătrat format din mere nu vom avea tendinţa să ne uităm la fiecare măr în parte, ci la întregul ansamblu pe care îl creează aranjarea merelor [49].

Ochiul uman, aşadar, este atras de suprafeţele întinse şi nu de detaliile decontextualizate.

Însă şi mişcările unor obiecte asemănătoare, care nu trec de un perimetru anume, sunt observate de către ochiul uman ca un întreg [50]. Fiindcă tendinţa ochiului uman e aceea de a unifica obiectele mobile într-un perimetru observabil.

În momentul când citim un text, ochiul se bazează, în primul rând, pe discriminarea vizuală dintre fond şi caractere.

O a doua discriminare se face între ceea ce iese în evidenţă şi ceea ce rămâne în spatele lucrurilor esenţializate în text. Caracterele mai mari, sublinierile, titlurile esenţializate, imaginile sunt cele care ies în evidenţă.

Perceperea diferenţelor de imagine este imediat sesizată de către cineva, care vrea să citească un text [51].

Citirea, ca şi vederea unor obiecte într-un perimetru asimilabil, este un proces de integrare şi de configurare personală a datelor vizuale.

[1] K. Bailey Freund & Scott Anagnoste, Anatomy of the Eye,

cf. http://www.vrmny.com/ freund/anatomy. htm.

[2] Cf. http://faculty.washington.edu/chudler/chvision.html.

[3] K. Bailey Freund & Scott Anagnoste, Anatomy of the Eye,

cf. http://www.vrmny.com/ freund/anatomy. htm.

[4] Cf. http://thalamus.wustl.edu/course/basvis.html. Următoarele două imagini sunt preluate din această locaţie.

[5] Ibidem.

[6] Ibidem.

[7] Ibidem.

[8] Ibidem.

[9] Ibidem. Cf. *** Tratat de oftalmologie, vol. 1, ed. cit., p. 164-165, câmpul vizual monocular, adică ceea ce vede un singur ochi, atunci când acesta priveşte fix, are un maximum de întindere de 900, însă e limitat de sprâncene până la 700, de nas până la aproximativ 600 şi de proeminenţa zigomatică, adică de umerii obrajilor, până la aproximativ 400.

[10] Ibidem.

[11] Ibidem.

[12] Ibidem.

[13] Ibidem.

[14] Ibidem.

[15] Ibidem.

[16] Ibidem.

[17] Ibidem.

[18] Ibidem. Graficul aparţine locaţiei citate în n. 188.

[19] Ibidem.

[20] A se vedea: http://en.wikipedia.org/wiki/Korbinian_Brodmann.

[21] Cf. http://en.wikipedia.org/wiki/Primary_Visual_Cortex. Imaginea ilustrativă aparţine acestei locaţii.

[22] Ibidem.

[23] Ibidem.

[24] Ibidem.

[25] Ibidem.

[26] Ibidem.

[27] Ibidem.

[28] Ibidem.

[29] A se vedea: http://en.wikipedia.org/wiki/Semir_Zeki.

[30] Ibidem.

[31] Cf. http://www.en.wikipedia.org/w/index.php?title/Brodmann_area_18.htm.

[32] Cf. http://www.en.wikipedia.org/w/index.php?title/Brodmann_area_19.htm.

[33] Ibidem. Stimulii de care vorbim sunt privitul de aproape la televizor sau computer sau încercarea de a cuprinde obiecte, care trec foarte rapid prin faţa noastră şi pe care încercăm să le surprindem cât se poate de bine.

[34] Cf. Marjorie A. Murray, Our Sense of Sight: Part2. How We Perceive Movement, Depth and Illusions, apud

http://www.staff.washinghton.edu/chudler/eyeper.html.

[35] Ibidem.

[36] Ibidem.

[37] Ibidem.

[38] Ibidem.

[39] Ibidem.

[40] Ibidem.

[41] Cf. http://www.astronomyphotos.com/HumanPerception.htm.

[42] Ibidem.

[43] Nanometrul este a miliarda parte dintr-un metru.

[44] A se vedea: http://en.wikipedia.org/wiki/Jan_Evangelista_Purkyn%C4%9B.